La loi d`Ohm - (Elève)

© PIERRON 2007 Loi d’Ohm (page 1)
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Objectifs : - Établir expérimentalement la loi d’Ohm ;
- Appliquer cette loi à la recherche de l’intensité du courant électrique traversant un dipôle
ohmique, la tension à ses bornes étant connue, ou inversement retrouver la tension appliquée au
dipôle connaissant l’intensité du courant électrique qui le traverse.
ACTIVITÉ 1 : Mesures de tension et d’intensité du courant électrique pour une « résistance »
Le fonctionnement d’un dipôle est régi par deux grandeurs électriques : la
tension électrique U appliquée à ses bornes et l’intensité I du courant
électrique qui le traverse.
Il s’agit ici de rechercher la relation qui peut exister entre ces deux
grandeurs dans le cas d’une « résistance ».
a. Le schéma du circuit électrique :
La « résistance » est connectée à un générateur de tension continue variable.
Des mesures de tensions et d’intensité de courant doivent être effectuées dans ce circuit.
Après avoir répondu aux questions, représenter dans le cadre ci-dessous le schéma de ce circuit avec les
appareils de mesures nécessaires correctement placés
3°) Quel est le nom de l’appareil permettant de mesurer l’intensité du courant électrique ?
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4°) Cet appareil est-il monté en série ou en dérivation dans le circuit ? Un seul suffit-il ? Expliquez.
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b. Le montage:
Réaliser le circuit avec les appareils de mesures réglés sur les calibres adaptés
(200 mA et 20 V) et appeler le professeur pour vérification.
c. Les mesures :
Régler le générateur successivement sur les positions 3 V, 4,5 V, 6 V, 9 V et 12 V, et à chaque fois mesurer la
tension existant aux bornes de la « résistance » ainsi que l’intensité du courant électrique qui la traverse.
Reporter les valeurs dans le tableau ci-dessous avec les unités demandées.
1°) Quel est le nom de l’appareil permet de mesurer une
tension ?
………………………………………………..
2°) Afin de mesurer la tension aux bornes de la
« résistance », où doit être placé cet appareil ? Choisir,
parmi les propositions ci-dessous, la bonne réponse et
justifier :
aux bornes du générateur, aux bornes de la « résistance »
ou cela n’a pas d’importance ?
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Physique
–
Chimie
ETUDE DE LA CARACTERISTIQUE DU DIPÔLE
OHMIQUE : LOI D’OHM
Nom :
Prénom :
Classe :
Date :

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U en volts 0 …….. ……… ……… ………. ……..
I en mA 0 ……… ……… ……… ……… ……….
I en A 0 ……… ……… ……… ……… ……….
Activité 2 : La caractéristique de la « résistance »
a. Analyse des mesures :
Les mesures précédentes vont être placées dans un graphique sur une feuille de papier millimétré.
Entourer une échelle intéressante à choisir pour chacun des axes :
Axe des abscisses : intensité I du courant électrique
traversant la « résistance » en ampères Axe des ordonnées : tension U aux bornes de la « résistance » en volts
1 cm pour 0,001 A
1 cm pour 0,002 A
1 cm pour 0,005 A
1 cm pour 0,010 A
1 cm pour 0,5 V
1 cm pour 1 V
1 cm pour 2 V
1 cm pour 5 V
b. Tracé du graphique
c. Exploitation du graphique
Que remarquez-vous concernant l’ensemble des points reportés sur la graphique ?
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Tracer maintenant la droite passant par 0 et passant le plus près possible des points.
Cette droite s’appelle la caractéristique de la « résistance ».

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Activité 3 : Analyse du graphique, l’outil mathématique :
1°) Décrire le graphique.
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2°) Parmi les graphiques présentés ci-dessous et leur interprétation mathématique, entourer celui qui correspond
à la situation étudiée :
C’est ainsi que dans le cas du dipôle étudié la relation entre U et I peut s’écrire :
où « a » est en mathématique le coefficient de proportionnalité (ou la pente).
Dans notre étude « a » représente la résistance du dipôle, c’est-à-dire l’aptitude qu’il possède à s’opposer au
passage du courant. Cette résistance est notée R et se mesure en ohms (symbole : Ω)
Dans le cas présent, la « résistance » étudiée se comporte donc comme un dipôle ohmique.
3°) Choisir un point du graphique et déterminer ses coordonnées :
I = …………. A U = ……………. V
Calculer la résistance du dipôle : R (Ω) = U (V) / I (A)
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Vérifier la valeur de la résistance à l’aide des anneaux de couleurs figurant sur le dipôle.
EXERCICES D’APPLICATION :
y = ax + b y = ax y = ax²
Toutefois dans notre étude,
les axes ont été identifiés :
Compléter :
y correspond à ………
x correspond à ………
Conclusion
:
La relation entre U et I pour un dipôle ohmique s’écrit : ………………
où U est la tension aux bornes du dipôle ohmique exprimée en volts, R est la résistance de ce dipôle en
ohms et I est l’intensité du courant électrique qui le traverse, en ampères.
Cette relation porte le nom de loi d’Ohm.
Complétez : La tension entre les bornes d’un dipôle ohmique est égale au produit de
sa …………………… par l’………………….. du courant électrique qui le traverse.
U
R
I
Dans un circuit, nous souhaitons qu’un dipôle ohmique de
résistance de 220 Ω soit parcouru par un courant
d’intensité 0, 05 A. Calculer la tension qui doit s’établir
aux bornes de ce dipôle.
Un grille pain est soumis à la tension de la prise électrique,
c’est-à-dire 230 V. Le dipôle qui lui permet de produire de
la chaleur possède une résistance de 60 Ω. Quelle intensité
de courant traverse cet appareil lorsqu’il fonctionne ?
Un dipôle est appelé
«
dipôle ohmique
»
si sa caractéristique U = f (I) s’interprète par la relation
U = R.I dans laquelle R est la résistance constante du dipôle.