La résistance électrique, loi d`Ohm : exercices

La résistance électrique, loi d’Ohm Année scolaire 2009/2010
La résistance électrique, loi d’Ohm : exercices
1
Exercice n°1 : Loi d’Ohm
Un générateur de tension maintient entre ses bornes une tension U
PN
=12V.
Il débite un courant I=120mA dans la branche principale du circuit. Ce
générateur est relié à 4 conducteurs ohmiques dans le montage ci-contre.
On donne les valeurs des résistances des conducteurs ohmiques : R
1
=40Ω,
R
3
=60Ω et R
4
=30Ω.
1. Tracer sur le schéma les tensions U
PN
, U
AB
et U
BN
.
2.
a. Placer un appareil de mesure permettant de lire la valeur de U
PA
.
Comment s’appelle cet appareil.
b. Calculer la tension U
PA
.
3.
a. Quelle relation existe-t-il entre les intensités I
1
, I
3
et I
4
?
b. Donner l’intensité I
3
en fonction de I
4
, R
4
et R
3
.
c. Monter que l’intensité I
4
peut s’écrire :
43
13
4
RR IR
I+ = .
d. Calculer l’intensité I
4
en mA.
4.
a. Calculer la tension U
BN
.
b. En déduire la valeur de la résistance R
2
.
Exercice n°2 : Résistance équivalente
On considère le circuit ci-contre avec : R
1
=50Ω, R
2
=60Ω , R
3
=80Ω, U
PN
=6,0V.
1. Calculer la valeur de la résistance équivalente notée R
4
entre les points B et C.
2. Calculer la valeur de la résistance équivalente notée R
5
de l’association R
3
et R
4
et vérifier
que R
5
=107Ω.
3. Calculer l’intensité I du courant délivré par le générateur de tension et l’exprimer en mA.
4. Calculer les tensions U
CA
et U
BC
.
5. Calculer les intensités I
1
, I
2
et I
3
qui traversent respectivement R
1
, R
2
et R
3
. Quelle loi peut-on
alors vérifier ?
Exercice n°3 : Diviseur de tension
On considère le circuit ci-dessous :
1. Etablir une relation entre les trois tensions indiquées sur le circuit.
2. Soit I l'intensité constante du courant délivrée par le générateur de tension. Exprimer
les tensions U
1
puis U
2
en fonction de I et R
1
ou R
2
.
3. Exprimer U
1
en fonction de U
E
, R
1
et R
2
.
4. On désire avoir U
1
= ½ U
E
. Quelle relation a-t-on alors entre R
1
et R
2
?
On remplace la résistance R1 par un potentiomètre de résistance totale R1. De plus R
1
=R
2
.
5. Exprimer la tension US en fonction de R
1
, R
CB
et U
E
.
En fonction de la position du point C, exprimer les valeurs extrêmes de la tension U
S
.