Loi d`Ohm

Séminaire de Physique
Courant continu
Courant électrique
L’intensité du courant i est définie par la relation :
i = dq/dt
L’unité du courant est l’ampère (A)
Loi d’Ohm
Conducteur ohmique
- La
différence de potentiel (ou la chute de tension) VAB entre deux points d’un conducteur est
proportionnelle au courant continu I qui circule entre ces points.
VAB=R I
Le coefficient positif R de proportionnalité s’appelle la résistance électrique de conducteur,
qui est constante à une température donnée. L’unité de la résistance électrique est l’ohm (Ω).
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- Caractéristique
de la résistance (graphe de VAB en fonction de I)
Générateur de tension continue
- La
différence de potentiel VAB entre les bornes du générateur, quand il débite un courant
continu I, la force électromotrice (f.e.m.) E (qui est la tension entre les bornes du générateur à
vide) et sa résistance interne r sont donnés par l’expression suivante :
VAB = E-r I
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- Caractéristique du générateur
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Associations des résistances
En série
La résistance équivalente Réq. d’un ensemble de N conducteurs ohmiques montés en série, est
égale à la somme des résistances de chacun d’eux.
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En parallèle
L’inverse de la résistance, équivalente à un ensemble de conducteurs ohmiques montés en
parallèle, est égal à la somme des inverses de résistance de chaque branche.
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Remarque :
- Pour N conducteurs ohmiques identiques de résistance R
associés en parallèle, la résistance équivalente est égale à
Réq. = R/N
- Quand on a deux résistances en parallèle, on utilise de préférence
Réq. = R1 R2 / (R1 + R2)
que
1/ Réq. = 1/R1 +1/R2
Résistance d’un fil conducteur cylindrique
La résistance électrique R d’un fil conducteur ohmique est proportionnelle à sa longueur l, et
inversement proportionnelle à sa section S
R = ρ l/S
Le coefficient ρ est une constante positive appelée résistivité électrique qui ne dépend, à une
température donnée, que de la nature du conducteur. L’unité de la résistivité est l’ohm mètre
(Ωm).
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Energie et puissance électrique
La différence d’énergie potentielle électrique
ΔU= UA- UB <=> ΔU= Δq (VA- VB) <=> ΔU= Δq VAB
L’unité de l’énergie est le joule (J).
La puissance électrique dissipée par un élément entre ses bornes A et B est donnée par
l’expression suivante :
P = ΔU/Δt <=> P= Δq VAB / Δt <=> P = VAB I
L’unité de la puissance est le watt (W).
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Cas où l’élément est un conducteur ohmique de résistance R :
P = VAB² / R <=> P = R I2
La puissance électrique est transformée en puissance thermique (effet Joule).
Quelques instruments de mesures électriques
Un multimètre est utilisé en ampèremètre, qui est intercalé dans une branche pour mesurer le
courant électrique circulant dans cette branche.
Le multimètre peut être utilisé en voltmètre, branché en parallèle sur un élément, pour mesurer
la différence de potentiel aux bornes de cet élément.
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