Intensité du courant et résistance électrique Le passage du courant électrique dans le fil résistant dégage de la chaleur. 2 4 6 0 Toute la différence de potentiel se retrouve aux borne de la résistance. 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. 8 10 V Fil conducteur Fil conducteur Fil résistant Zone où la résistance électrique est élevée : les électrons ont du mal à passer ! Zone où la résistance électrique est faible 2 4 6 0 8 10 A Générateur de tension La chute de tension s ’effectue dans la zone résistive. 2 4 0 6 2 4 6 0 8 10 V 8 10 A 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. 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 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 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. 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 ). 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. Électricité de base - J.L.Berger - www.insight-mediations.com 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. 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 Ohm/mètre. 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. 8