ELECTRICITE
A-LES CONDUCTEURS OHMIQUES
I) Rappel
1-Le courant électrique
Le sens du courant est opposé au sens de déplacement des électrons. Dans le circuit extérieur du
générateur, le courant va de la borne (+) vers la borne (-) ; c’est le sens conventionnel du courant .
L’intensité du courant électrique est notée I , mesurée avec un ampèremètre et exprimée en Ampére
(A), dans le système international, ou en mA . 1mA= 10-3 A.
L’ampèremètre est en série dans un circuit électrique.
2-La tension électrique
La tension électrique se mesure avec un voltmètre monté en dérivation aux bornes d’un
appareil.
L’unité de la tension électrique est le Volt, dans le système international.
1mV= 10-3V et 1kV= 103V
Pour mesurer la tension aux bornes d’un générateur, on relie la borne (+) du générateur à la
borne (+) du voltmètre .
Pour mesurer la tension aux bornes d’un récepteur, on relie la borne (+) du Voltmètre à la
borne d’entrée du courant dans le récepteur.
3- Circuit série
L’intensité du courant est unique dans tous les appareils d’un circuit série
UAB= UAC+UCD+UDB
I1 = I2 = I3= I
4- Circuit avec derivations
Dans un circuit avec derivation; le montage comporte plusieurs branches :
- La branche principale comportant la pile et l’interrupteur
- Les branches dérivées.
La tension électrique aux bornes des branches dérivées est unique.
L’intensité du courant principal est égale à la somme des intensités des courants dans les
branches dérivées (en courant continu).
I= I1+ I2+ I3
U= U1= U2= U3AB
II) Conducteurs ohmiques
1-Influence d’une résistance dans un circuit
Dans un circuit comportant une pile, une lampe adaptée et un ampèremètre , la lampe brille
normalement.
En ajoutant une résistance en série avec ces appareils, la lampe brille moins, l’inesité du
courant devient plus faible.
Une résistance permet de modifier l’intensité du courant dans un circuit . Une résistance peut
être branchée indifféremment dans un sens ou dans l’autre, elle possède 2 bornes : c’est donc
un dipôle.
2-Etude d’une résistance
a)Expérience
Réalisons le montage du circuit électrique permettant de savoir la valeur d’une résistance inconnue
R ou de faire l’étude de la résistance inconnue R .
Ainsi, on monte en série dans un circuit électrique les appareils suivants :
- Un générateur variable G
- Une résistance inconnue R
- Un voltmètre V mesurant la tension électrique aux bornes de R
- Un ampèremètre A mesurant l’intensité du courant du circuit
- Un interrupteur K
Le générateur variable permet de modifier progressivement l’intensité I du courant dans le circuit.
Lorsque l’intensité I du courant qui traverse la résistance varie, la tension U, aux bornes de R, varie
dans le même sens.
Notons les valeurs de I pour différentes valeurs de U.
U (Volts)
0
1
2
3
4
5
I (Ampère)
0
0.06
0.11
0.17
0.22
0.29
Tracer la courbe U= f(I) représentant la variation de en fonction de I.
Cette courbe définit la caractéristique de la résistance inconnue R.
b) Interprétation
Comment interpréter la courbe obtenue U= f(I) ?
Les points sont pratiquement alignés.
La droite passant le plus près possible de tous ces points est appelée caractéristique de la
résistance.
La droite caractéristique de la résistance est une droite passant par l’origine : U et I sont
proportionnels.
Connaissant la caractéristique, on peut prévoir l’intensité du courant qui traverse la résistance pour
une valeur quelconque de la tension U appliquée à ce composant.
c) Conclusion
La tension aux bornes d’une résistance est proportionnelle à l’intensité du courant qui la traverse.
3) Loi d’OHM.
a-Résistance
Calculons les rapports UM/IM : pour tous les points M appartenant à la caractéristique, on retrouve
bien évidemment la même valeur. Ce nombre est le coefficient de proportionnalité entre U et I :
c’est la résistance du composant . Elle se note R et se mesure en Ohms (symbole :Ω) pour U en
Volt et I en Ampère. Ici : R = U/I= 18Ω.
b-Loi d’Ohm :
La caractéristique étant une droite passant par l’origine et son équation s’écrit : U= R. I
U en Volt (V)
I en Ampère (A)
R en Ohm (Ω)
Enoncé de la loi d’Ohm : La tension U aux bornes d’une résistance de valeur R est égale au
produit de R par l’intensité I du courant qui la traverse.
Tous les dipôles obéissant à cette loi sont appelés conducteurs ohmiques.
Exemple d’application :
Quelle est la tension aux bornes d’une résistance de 47Ω traversée par un courant d’intensité
200mA ?
Réponse : D’après la loi d’Ohm, U= R.I
R=47Ω ; I= 200mA= 0.2A U= 47*0.2= 9.4 Volt
4) Détermination d’une résistance à l’ohmmètre
On peut mesurer la résistance d’un conducteur avec un appareil appelé ohmmètre.
On ne doit jamais brancher un ohmmètre aux bornes d’une résistance déjà parcourue par un
courant.
5) Groupements de résistances
a-Définition :
On fait le groupement de sistances lorsqu’on utilise ensemble plusieurs résistances.
Entre deux points A et B d’un circuit, on appelle résistance équivalente à leur ensemble la
résistance R unique qui, traversée par la même intensité de courant I, provoque, entre A et B, la
même chute de tension U.
b-Groupement de résistances en série :
On dit que plusieurs résistances sont en série, lorsqu’elles sont placées les unes à la suite des
autres de façon que la même intensité de courant les traverse successivement.
Schéma :
DBCDACAB
321 UUUU
UAB = UAC+ UCD+UDB = R1I +R2I +R3I = ( R1 +R2 + R3).I = R.I => R=
R1+R2+R3
On peut remplacer les trois résistances par une seule résistance R dont la valeur est égale à la somme
des valeurs des trois résistances.
R est la résistance équivalente des 3 résistances en série.
c-Groupement de résistances en dérivation
Dans un montage en dérivation, le circuit principal se subdivise en plusieurs branches appelées
dérivations. Schéma :
RRRRU 332211AB
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