Intensité du courant et résistance électrique - Insight

Intensité du courant et résistance électrique
On réalise un « circuit électrique » en reliant par exemple les deux bornes d ’un
générateur de tension à un fil résistant par l ’intermédiaire de fils conducteurs.
Les électrons sont mis en mouvement dans l ’ensemble du circuit. Ils circulent
sans peine dans les fils conducteurs et difficilement dans le fil résistant.
L ’intensité du courant électrique est la quantité de charge qui s ’écoule par
seconde : c ’est donc un débit d ’électrons. Comme dans un cours d ’eau, le
débit est le même en tout point du circuit électrique.
L ’unité correspondante est l ’Ampère (A) qui représente un débit de 1
Coulomb par seconde (soit 6 milliard de milliards d
’électrons par seconde). On
V
010
24 6 8
A
010
2468
Zone où la résistance
électrique est élevée : les
électrons ont du mal à
passer !
Toute la différence de
potentiel se retrouve aux
borne de la résistance.
Fil résistant
Fil conducteur
Fil conducteur
André-Marie Ampère
(1775 – 1836) a décrit les
effets magnétiques du courant
électrique. On a donné son
nom à l ’unité de mesure de
l ’intensité du courant
électrique.
Le passage du courant
électrique dans le fil résistant
dégage de la chaleur.
Coulomb par seconde (soit 6 milliard de milliards d
’électrons par seconde). On
peut mesurer l ’intensité du courant avec un appareil appelé « ampèremètre ».
On peut comparer la circulation des électrons dans des fils plus ou moins
conducteurs à celle d ’un liquide dans une canalisation (ou de véhicules sur une
route). Le conduit peut être de section plus ou moins grande et être plus ou
moins encombré : le débit diminuera avec l ’encombrement.
Ainsi pour une même différence de potentiel aux bornes d ’un générateur de
tension, le débit d ’électrons dans l ’ensemble du circuit électrique sera limité
par la partie qui offrira la plus grande résistance au passage du courant. Il n ’y a
pas de chute de tension le long des fils conducteurs où les électrons sont au
même potentiel : toute la différence de potentiel (= la cascade) se retrouve aux
bornes du fil résistant. Les chocs des électrons avec les obstacles rencontrés
dans le fil résistant dégagent de la chaleur.
Si on augmente la tension, le débit augmente.
Si on augmente la résistance introduite dans le circuit, le débit diminue.
Les corps solides diffèrent
entre eux dans leur aptitudes
à laisser passer librement le
courant électrique : les
métaux comme l ’argent, l ’or
et le cuivre sont de bons
conducteurs, le fer l ’est
moins et des alliages comme
le chrome-nickel-fer offrent
une résistance notable au
passage des électrons.
Le verre et le plastique sont
au contraire des isolants.
Cette propriété des différents
corps, indépendante de leur
géométrie mais variable avec
la température, s ’appelle la
résistivité et se mesure en
V
010
2468
A
010
24 6 8
Zone où la résistance
électrique est faible Générateur de tension
La chute de tension
s ’effectue dans la zone
résistive.
Fil conducteur
Fil conducteur
électrique.
Électricité de base - J.L.Berger - www.insight-mediations.com 8
Si on augmente la résistance introduite dans le circuit, le débit diminue.
L ’intensité du courant électrique est donc proportionnelle à la tension du
générateur et inversement proportionnelle à la résistance du circuit.
C ’est ce qu’on appelle la « loi d ’Ohm ».
On peut mesurer la résistance électrique d ’un corps, l ’unité correspondante
est l ’Ohm (Ω
Ω Ω
Ω ).
Pour trouver la valeur de la résistance d ’un corps il suffit de lui appliquer une
tension connue et de mesurer l ’intensité du courant qui circule. On obtient la
valeur de résistance en divisant la tension par l ’intensité :
Résistance (Ohm) = Tension (Volts) / Intensité (Ampères)
La résistance électrique est une propriété qui varie selon les matériaux. Elle
dépend aussi de la longueur du fil et de sa section. Un fil court et de large
section sera moins résistant qu’un fil long et de section étroite.
résistivité et se mesure en
Ohm/mètre.
Je suis un « ampéremètre » : je compte le
nombre d ’électrons qui passe dans le
circuit par seconde. Ce débit est le même
en tous point du circuit électrique.
Il y a dans ce circuit une
intensité de courant de 2
Ampères et une différence de
potentiel de 8 Volts aux bornes
du fil résistant. On en déduit
que sa résistance électrique
est de 4 Ohms.
Georges Ohm, physicien
allemand (1789 - 1854), a
décrit les lois du courant
électrique en 1826. On a
donné son nom à l ’unité
de mesure de la
résistance électrique.
On représente les circuits
électriques de façon
schématique : un résistance
par un fil en zig-zag, un
conducteur un fil rectiligne, un
générateur de tension par
deux traits dont le plus court
est le pôle positif..
Loi d ’Ohm : U = R x I ou R = U / I
2012