Corrigé - Annexe 29 - La Classe de M.Devion

Bloc H : Les liens entre le courant, la tension, la résistance et
l’énergie électriques
RAS S1-3-16 : Étudier et décrire qualitativement la relation entre le courant, la
tension (différence de potentiel électrique) et la résistance électrique dans un circuit
électrique simple.
RAS S1-3-17 : Lier l’énergie dépensée dans un circuit à la résistance, au courant et à
la luminosité des ampoules.
Annexe 29: Exercice de déduction – Liens entre I, V et R
Vous auriez besoin de l’équipement suivant :
-
Trois piles
- Trois résistances (au lieu des ampoules dans les diagrammes)
-
Un ampèremètre
- 5 fils (couleurs variés)
- 1 voltmètre
Partie A : Pour chacune des colonnes ci-dessous, effectue les
mesures suivantes :
1. Obtiens trois piles ayant la
même différence de potentiel
(V). (Vérifie cette tension avec
un voltmètre et connecte le fil
rouge au 3V)
Quand tu mesure le courant
avec l’ampèremètre,
connecte-le au 500mA.
1. Obtiens 3 résistances de même
calibre. Suppose que cette
résistance soit R.
2. Mesure le courant (connecte le fil
rouge au 500mA) dans un circuit
comportant une pile et une
ampoule. On remplace l’ampoule
avec une résistance. Il s’agit du
courant Ia =
2. Mesure le courant dans un
circuit comportant une pile et
une ampoule. Il s’agit du courant
initial I1 =
3. Mesure ensuite le courant après
avoir ajouté une deuxième pile
en série. Il s’agit de I2 =
4. Mesure ensuite le courant après
avoir ajouté une troisième pile
en série. Il s’agit de I3 =
3. Mesure ensuite le courant après
avoir ajouté une deuxième
ampoule (dans notre cas une
résistance) en série. Il s’agit de Ib
=
4. Mesure ensuite le courant après
avoir ajouté une troisième
ampoule (dans notre cas une
résistance) en série. Il s’agit de
Ic =
Remplis ce tableau de données.
Tension du Courant du
circuit
circuit
(volts)
(ampères)
1er circuit
1,5 V
30mA
e
2 circuit
3V
60mA
3e circuit
4,5 V
90mA
Remplis ce tableau de données.
Résistance Courant du
totale du
circuit
circuit
(milliampères)
1er circuit 1R
5,5 mA
e
2 circuit 2R
2,75mA
3e circuit 3R
1,83mA
À noter : Les valeurs qui j’ai obtenues dans le tableau ne sont pas nécessairement la
même que les vôtres. Les parties importantes sont que :
1. Dans le tableau à gauche, les valeurs de l’intensité de courant sont
proportionnels à la différence de potentiel (circuit 2 a deux fois l’intensité du
courant que circuit 1 et circuit trois a trois fois l’intensité du courant que circuit
1).
2. Dans le tableau à droite, les valeurs de l’intensité de courant sont inversement
proportionnelles à la résistance (circuit 2 possède la moitié l’intensité du
courant que circuit 1 et circuit trois possède le tiers l’intensité du courant que
circuit 1).
La loi d’Ohm est la suivante :
I = V/R
À partir de cette formule, on peut soulever les points suivants :
-
étant donné une même résistance, le courant augmente si la tension
augmente
-
si la tension double, le courant double; si la tension triple, le courant triple
-
la relation mathématique entre le courant et la tension est I V (est
proportionnel à V)
-
étant donné une même tension, le courant diminue si la résistance augmente
-
si la résistance est trois fois plus grande, le courant est trois fois moins élevé;
si la résistance est quatre fois plus grande, le courant est quatre fois moins
élevé
-
la relation mathématique entre le courant et la résistance est I 1/R (I est
proportionnel à l’inverse de R ou I est inversement proportionnel à R)
-
puisque l’unité de mesure de la résistance, l’ohm, équivaut à un volt par
ampère, on peut exprimer la relation mathématique entre I, V et R comme
suit : I = V/R