Série de sciences physiques 2ème année Sciences Récepteurs passifs et loi d’Ohm I- Essentiel à retenir : * La caractéristique intensité-tension d’un dipôle est le graphe représentant U = f(I). U(V) Caractéristique intensité-tension d’un dipôle U(V) U(V) I(A) I(A) Passif, symétrique non Passif, asymétrique non linéaire linéaire Un conducteur ohmique ou un résistor est un dipôle dont la caractéristique est une droite linéaire. R en Loi d’Ohm relative à un résistor : UAB = R.I I en A II- Exercices : I(A) Actif, asymétrique linéaire A B R UAB UAB en V Exercice 1 : Deux conducteurs ohmiques D1 et D2, de résistances respectives R1 et R2, sont utilisés séparément, sous la même tension U= 3V. On mesure à l’aide d’un milliampèremètre les intensités des courants qui les U(V) traversent : on trouve I1 = 441 mA et I2 = 136 mA. 1- Calculer les valeurs de R1 et R2. 2- Quel est le dipôle le plus conducteur ? 72 Exercice 2 : La caractéristique intensité-tension d’un dipôle D est donnée par le graphe suivant. 1- Montrer que ce dipôle est un résistor. 2- Déterminer graphiquement la résistance de ce résistor. 4,5 I(A Exercice 3 : ) On veut connaître la caractéristique d’un conducteur ohmique. On mesure l’intensité i du courant traversant ce conducteur pour différentes valeurs de la tension u à ses bornes. On a obtenu les résultats suivants : U(V) -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 I(mA) -33 -25 -16,5 -8 0 7,5 16 24,5 1- Représenter le schéma du montage correspondant. 2- Tracer la caractéristique intensité-tension de ce conducteur. En déduire la valeur de sa résistance R. 3- Calculer l’énergie dissipée par effet joule dans le conducteur ohmique lorsqu’il est traversé par un courant d’intensité I = 50 mA pendant 15 minutes. Exercice 4 : On donne les caractéristiques intensité-tension respectives des dipôles D1, D2 et D3. Compléter le tableau suivant. Dipôle D1 D2 D3 U(V) U(V) U(V) Caractéristique intensité-tension I(A) I(A) I(A) symétrique/Asymétrique Linéaire/Non linéaire Actif/Passif 1 Cherchari Série de sciences physiques 2ème année Sciences Exercice 4 On réalise un circuit électrique simple avec une pile dont la tension entre ses bornes est U =12V et un résistor de résistance R=100 qui supporte une intensité maximale de 100mA. 1)Ne risque-t-on pas d'endommager R? Justifier. 2)Quelle résistance minimale R' faut-il mettre en série avec R dans le circuit pour pouvoir fermer sans dommage l'interrupteur. 3)On branche R et R’’ en parallèle, R’’ inconnue, et les deux en série avec R’ minimale aux bornes du générateur. a- Déterminer la valeur de R’’ pour que l’intensité du courant soit égale à 0,06 A b- Déterminer l'intensité du courant qui traverse R’ endéduire celui qui traverse R. c- Représenter sur le même graphique l’allure de la caractéristique intensité-tension du resistor R et celle de R’’ puis celle de l’association en parallèle de R et de R’’. d- Calculer la puissance dissipée dans chaque resistor. Exercice 5 : On donne les couleurs des différents anneaux de quelques résistors et on applique aux bornes de chacun d’eux une tension électrique U = 6 V. Compléter le tableau suivant : R1 = R2 = R3 = 1er anneau Rouge Marron bleu 1éème anneau Orangé Jaune Rouge 3ème anneau marron Noir rouge 4ème anneau Doré Argenté Doré Intensité Puissance Exercice 6 1- Représenter l’allure de la caractéristique intensité-tension d’un dipôle : a- dipôle symétrique passif. b- dipôle asymétrique passif. c- dipôle actif. 2- Comment varie la résistance d’un fil conducteur : a- avec sa section. b- avec sa longueur. 3- L’énergie consommée par un resistor de résistance R pendant 4 heures est 1,2 Kwh alors que la tension appliquée entre ses bornes est U = 40 V. a- Déterminer l’intensité du courant qui traverse le resistor. b- Calculer R. 2 Cherchari