E.chapitre2
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Chapitre 2 Résistance et loi d’Ohm I. Le dipôle « résistance » Capacité : suivre un protocole donné (utiliser un multimètre en ohmmètre) 1) Détermination de la valeur d’une résistance a.Utilisation du code des couleurs 1. Tu disposes de la résistance suivante : a. Détermine leur valeur à l’aide du code des couleurs Indique entre quelles valeurs chaque résistance peut être comprise. 1er anneau = premier chiffre = jaune = 4 2ème anneau = second anneau = violet = 7 3ème anneau = facteur multiplicatif = rouge = 100 4ème anneau = écart maximal = or = 5 % La résistance a donc une valeur de 4700 ohm à 5% près Calculons 5% de la valeur de la résistance : 54700/100 = 235 La résistance peut donc être comprise entre 4700-235 = 4465 ohms et 4700+235 = 4935 ohms La valeur réelle de la résistance peut être comprise entre 4465 ohms et 4935 ohms. b. Utilisation d’un ohmmètre R COM On lit sur l’ohmmètre 4510 ohms Les valeurs déterminées à l’aide des deux méthodes sont -elles compatibles ? Justifie. Les deux valeurs sont compatibles car 4510 est compris entre 4465 et 4935 ohms. Conclusion : l’unité de résistance est l’ohm, de symbole . Le symbole d’une résistance est : II. L’influence de la résistance dans un circuit électrique Capacités : Formuler des hypothèses, proposer et mettre en œuvre un protocole concernant l’influence de la résistance électrique sur la valeur de l’intensité du courant électrique. Mesurer (lire une mesure, estimer la précision d’une mesure, optimiser les conditions de mesure) Connaissances : Pour un générateur donné, dans un circuit électrique en série : - L’intensité du courant électrique dépend de la valeur de la résistance - Plus la résistance est grande, plus l’intensité du courant électrique est petite - L’ohm est l’unité de résistance électrique Question : comment varie l’intensité électrique dans un circuit si on modifie la résistance ? Hypothèse : Schéma de l’expérience : On réalise un montage en série comportant une pile, une lampe, un ampèremètre et une résistance A Résultats : Valeur de la résistance en ohm Etat de la lampe (éclat) Intensité du courant en A 0 ( sans résistance) 75 135 Eclat fort Eclat moyen Eclat très faible 109,9 mA 81 ,7 mA 44,9 mA Conclusion : Dans un circuit en série, lorsque la valeur de la résistance augmente, l’intensité du courant diminue. http://physiquecollege.free.fr/_private/troisieme/electricite/loi_d_ohm.htm III. La loi d’ohm Capacités : Proposer ou suivre un protocole donné pour aborder la loi d’ohm Proposer une représentation adaptée pour montrer la proportionnalité de U et I (caractéristique d’une résistance) Exprimer la loi d’ohm par une phrase correcte Traduire la loi d’ohm par une relation mathématique Calculer, utiliser une formule Connaissances : Enoncé de la loi d’ohm et relation la traduisant en précisant les unités. Une résistance satisfait à la loi d’Ohm. Sciences et société : Qu’est ce qu’une loi ? Dans la société : une loi est une règle proposée puis votée par le parlement. Elle n’est donc pas immuable puisque les représentants du peuple peuvent la modifier à tout moment. En physique : une loi découle d’un ensemble d’observations et d’expériences dans un domaine précis. On peut citer la loi de conservation de la masse en chimie ou la loi d’ohm en physique. Une loi physique peut généralement être traduite par une formule. En sciences, la loi reste vraie tant qu’une observation ne vient pas la contredire. Histoire des sciences : Georg Simon Ohm est né en 1789 en Allemagne. Ohm fut le premier à mesurer avec précision la tension aux bornes d’un dipôle d’un circuit et à bien différencier tension et intensité. C’est en son honneur que l’unité de résistance porte aujourd’hui son nom. Ohm a présenté, sous forme mathématique, la relation entre la tension aux bornes d’une résistance et l’intensité qui la traverse. Question : Comment varie l’intensité du courant électrique dans une résistance quand on augmente la tension électrique à ses bornes ? Nous allons faire varier la tension aux bornes de la résistance R et relever la valeur de l’intensité du courant pour établir une relation entre ces deux grandeurs. G R R A V Voici les résultats : Tension U en V 0 1 2 3 4 5 6 Intensité I en mA 0 6.8 13.5 20.2 27.0 33.9 40.8 Intensité I en A 0 6.810-3 13.510-3 20.210-3 27.010-3 33.910-3 40.810-3 Trace le graphique de U en fonction de I ( U en ordonnée et I en abscisse) U s’exprime en volts et I en ampères B A 10-3 Relie les points à la règle : tu dois obtenir une droite. Calcule les rapports U/I. Que peux-tu en conclure ? La tension et l’intensité sont proportionnelles. La formule qui lie la tension et l’intensité est U = R I. Quelle est la valeur de la résistance que tu as utilisée dans ton TP ? R = 148 ohms Vérifie la valeur de R à l’ohmmètre. Les résultats sont-ils compatibles ? Conclusion : La caractéristique d’une résistance est la représentation graphique des couples de points ( U, I) : c’est une droite passant par l’origine pour les conducteurs ohmiques. La relation entre la tension et l’intensité est la loi d’ohm U=RI V Tension résistance A intensité IV. Le transfert thermique. Capacité : extraire d’un document les informations montrant les applications au quotidien de ce transfert énergétique Connaissances : Le générateur fournit de l’énergie à la résistance qui la transfère à l’extérieur sous forme de chaleur (transfert thermique) Sécurité : risque d’échauffement d’un circuit ; coupe-circuit. Activité page 151 La résistance transfert à l’extérieur l’énergie reçue du générateur sous forme de chaleur .
