‹ R ‹ +

MPI : Activité.3 Physique analogique et mesures
Activité.3 : Résistors et mesures
Objectifs :
 Mettre en œuvre les différents moyens de mesurer la valeur d’une résistance d’un conducteur ohmique.
 Utiliser ces moyens et en déduire certaines propriétés des conducteurs ohmiques
 Se familiariser avec l’utilisation du logiciel de traitement des données <<Synchronie>>.
 Déterminer les limites d’utilisation en tension et intensité pour une résistance.
I. Rappels : En collège vous avez rencontrez différents moyens permettant de déterminer la valeur d’un conducteur
ohmique appelé aussi communément <<résistance>>.
Voici trois de ces méthodes :
 Utilisation des anneaux de couleurs
 Utilisation de l’ohmmètre
 Utilisation de l’ampèremètre et du voltmètre
II. Mise en œuvre des 3 méthodes :
1) Utilisation des anneaux de couleurs : Voir fiche méthode page.5 et vidéoprojection
Tu disposes sur ta paillasse d’un conducteur Ohmique .Utilise la première méthode pour déterminer sa
- Trouver la valeur de la résistance sans tenir compte du 4ème anneau : R =
- Calculer en Ohm () la tolérance indiquée par la le 4ème anneau : Voir fiche méthode page.5
- Donner un encadrement de la valeur de la résistance :
‹ R ‹
2) Utilisation de l’ohmmètre :
- Quel est le symbole d’un ohmmètre ?
- Quelles sont les deux bornes que l’on doit utiliser ?
- Réaliser la mesure et donner la valeur de la résistance : R =
- Que constate-on sur l’écran de l’ohmmètre si on inverse les bornes du branchement ?
3) Utilisation de l’ampèremètre et du voltmètre :
a) Etude expérimentale :
- Compéter le schéma électrique ci-contre en indiquant
le sens du courant et flécher la tension UAB
- Indique sur le schéma les bornes A, V et Com des
appareils de mesure.
- Que peut-on dire de la tension aux bornes du générateur
Et de la tension aux bornes de la résistance ?
- Réaliser le circuit. Faites vérifier le montage par le professeur
avant d’allumer le générateur.
- En modifiant la tension délivrée par le générateur, noter pour des valeurs de UAB comprises entre
-6V et +6V la valeur de l’intensité IAB . Indiquer vos résultats dans le tableau suivant :
Anneaux
Signification
Valeur
1er anneau
2ème anneau
3éme anneau
4éme anneau
R
A
V
+
_
A
B
R = 47 

MPI : Activité 3 1/5
U
I
- Utiliser la fiche méthode d’utilisation du logiciel Synchronie en mode tableur : créer les variables U et I, puis
entrer les valeurs mesurées dans le tableau. Attention, il faut saisir les valeurs de I en Ampère.
b) Exploitation des résultats expérimentaux :
- Tracer sur le papier millimétré ci-dessous la caractéristique Intensité-Tension du conducteur ohmique.
On rappelle que que la caractéristique Intensité- tension d’un dipôle est le graphique de la variation de
la tension U entre ses bornes, en fonction de l’intensité I du courant qui le traverse : U = f(I).
c) Exploitation du tracé :
- Les affirmations suivantes sont-elles justes (J) ou fausses (F) ?
MPI : Activité 3 2/5
U dépend de I
C’est le graphique d’une fonction affine
U est proportionnelle à I
Le rapport U
I est constant
I diminue U augmente
C’est le graphique d’une fonction linéaire
I dépend de U
U = k x I avec k un nombre constant
U = a + b x I (a 0)
U=f(I) est une droite

- Donner l’équation de la droite obtenue.
- Quelle loi vient-on de <<retrouver>> ? Exprimer U en fonction de R et I.
III. Utilisation du logiciel Synchronie : (Voir fiche méthode du logiciel Synchronie)
a) Tracé de la caractéristique avec synchronie en mode tableur-grapheur :
- Tracer à l’aide du logiciel synchronie le graphique U = f(I)
- On souhaite retrouver la loi précédente, le logiciel synchronie peut le faire. Il suffit d’utiliser l’outil de
<<modélisation>> du logiciel
- Noter l’équation de la courbe modélisée :
- Comparer ces résultats à ceux obtenus au paragraphe 3.b.
b) Utilisation de la feuille de calcul de synchronie :
La relation entre U et I précédemment trouvée est valide si elle se vérifie pour tous les points
expérimentaux. On peut ainsi calculer la valeur de R pour chaque mesure.
- Utiliser la feuille de calcul de synchronie pour créer la variable R puis la calculer.
Commenter vos résultats.
IV. Puissance dissipée dans une résistance :
Une résistance reste un conducteur ohmique (qui vérifie la loi d’Ohm : U = RI) tant que la puissance dissipée reste
inférieure à une valeur maximale dont la valeur courante est d’environ 0,25 W pour celles utilisées en travaux pratiques.
La puissance P reçue par un dipôle électrique est donnée par la relation :
P = U x I
Avec : P en Watts (W) U en Volts (V) et I en Ampères (A)
1. Sous quelle forme la puissance reçue est-elle dissipée ? Comment s’appelle cet effet ?
2. Pour un conducteur ohmique, quelle relation existe-t-il entre P, R et I ?
3. En déduire la valeur maximale Im de l’intensité qui peut traverser la résistance R étudiée dans cette activité
pour que sa caractéristique reste rectiligne. Quelle tension maximale Um ne faut-il pas dépasser ?
V. Ce qu’il faut retenir :
 Une résistance est un composant électronique qui permet de diminuer l’intensité du courant dans un circuit.
 Tracer la caractéristique d’un dipôle, c’est suivre l’évolution de la tension U entre ses bornes en fonction de
l’intensité I du courant qui le traverse, c’est-à-dire tracer la courbe U = f(I) :
 Si la caractéristique U = f(I) d’un dipôle est une droite passant par l’origine,
on l’appelle alors conducteur ohmique.
 Cette droite a pour équation U = R.I avec U tension en volts (V), I intensité en
ampères (A) et R valeur de la résistance en ohms (Ω).
 La tension U aux bornes d’un conducteur ohmique est proportionnelle à l’intensité
I qui le traverse :
 La puissance P reçue par une résistance est convertie en chaleur par effet Joule. Cette puissance P est donnée
par la relation : P = U.I et comme U = R.I alors P = R.I2 ou P = U2
R
La valeur de la puissance P dissipée doit rester inférieure à la valeur définie par le constructeur.
MPI : Activité 3 3/5
U
I
Caractéristique U = f(I)
d’un conducteur ohmique
R
I
U
U = R.I

Exercices d’application
Exercice.1 :
Les schémas ci-contre représentent
des mesures effectuées lors d’une
séance de travaux pratiques.
0,5 A
R
4,5 V
400
mA
R = 330 
V
A
R = 1,2 k
6 V
Calcule la mesure manquante.
Précise l’unité et justifie tes calculs.
R = ......................................
U = ....................................
I = .....................................
Exercice.2 :
Voici, ci-contre, la caractéristique d’un conducteur ohmique.
1. Déterminer graphiquement , en laissant les traces sur le graphique :
a) l’intensité qui traverse ce conducteur quand la tension à ses bornes est de 4 V.
b) la tension aux bornes de ce conducteur quand l’intensité qui le traverse est
de 30 mA.
2. Calcule alors une valeur approchée R (à l’unité près) de la résistance R de ce
conducteur ohmique.
Justifie ta réponse.
Exercice.3 :
Le tableau suivant donne les résultats des mesures effectués sur un dipôle :
U (en V)
0
1
2
3
4
5
I (en A)
0
0.15
0.29
0.44
0.58
0.73
1. En prenant 1 cm pour 100 mA en abscisse et 1 cm pour 1 V en ordonnée,
Construire sur le papier millimétré ci-contre la caractéristique Intensité-Tension de ce dipôle.
2. Que peut-on dire de ce dipôle ? Justifie ta réponse.
3. On choisissant judicieusement un point sur ton graphique,
et en laissant les traces, détermine graphiquement une valeur
approchée R, à l’unité près, de la résistance de ce dipôle.
Justifie ta réponse.
Exercice 4 :
On donne le tableau des codes de couleurs :
Couleur
Noir
Marron
Rouge
Orange
Jaune
Vert
Bleu
Violet
Gris
Blanc
Valeur
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
a) Détermine la valeur des résistances suivantes :
Couleurs :
Bleu Gris Noir : R =
Marron Rouge Rouge : R =
Rouge Rouge Marron : R =
Orange Violet Orange : R =
b) Détermine les 4 couleurs des résistances suivantes :
R1 = 470  ± 10% : / / / /
R2 = 1,5 M± 5% :/
R3= 2,2 k ± 0,22 k : /
MPI : Activité 3 4/5
0,01
1
0
I en A
U en V

MPI : 2009/2010
Fiche méthode : Code des couleurs pour une résistance
La valeur d’une résistance peut être déterminée en utilisant le code des couleurs des trois premiers anneaux,
indiqué par le constructeur sur cette résistance.
Pour pouvoir trouver la valeur d’une résistance, il faut être capable de décoder ces trois couleurs.
I. Les trois premiers anneaux : Voir vidéoprojection du diaporama
Le tableau suivant donne le codage des couleurs : Voir plaquette des codes de couleurs
: La première couleur indique la valeur du premier chiffre présent dans la valeur de la résistance
: La deuxième couleur indique la valeur du second chiffre présent dans la valeur de la résistance
: La troisième couleur indique le nombre de zéros présents après les deux précédents chiffres.
Exemple de décodage de la valeur de la résistance représentée ci-dessus :
: La couleur jaune correspond d’après le tableau des codes au chiffre 4.
: La couleur verte correspond d’après le tableau des codes au chiffre 5.
: La couleur orange correspond d’après le tableau des codes au chiffre 3.
La valeur R de cette résistance est alors : 45 000 Ω soit 4,5 x 103 Ω ou 4,5 kΩ
II. Le quatrième anneau et la tolérance :
La couleur du quatrième anneau indique la tolérance permise, par le constructeur, sur la valeur de la résistance
déterminée à l’aide des couleurs des 3 premiers anneaux.
Cette tolérance s’exprime en pourcentage :
 Couleur argentée : 10%
 Couleur dorée : 5%
Exemple :
Couleur 1 : jaune (4) Couleur 2 : vert (5) Couleur 3 : orange (3) Couleur 4 : argentée (10%)
Valeur de la résistance : R = 45 x 103 Ω
Tolérance = (10% de 45 x 103) Ω = 45 x 103 x 10
100 = 4,5 x 102 Ω
III. Encadrement de la valeur de la résistance :
La valeur réelle Re de la résistance ci-dessus est alors :
Re = 4,5 x 103 Ω ± 4,5 x 102 Ω
Ce qui peut s’écrire aussi :
4,5 x 103 Ω - 4,5 x 102 Ω ‹ Re ‹ 4,5 x 103 Ω + 4,5 x 102 Ω
Soit : 4,05 x 103 Ω ‹ Re ‹ 4,95 x 103 Ω
MPI : Activité 3 5/5
0
Noir
1
Marron
2
Rouge
3
Orange
4
Jaune
5
Vert
6
Bleu
7
Violet
8
Gris
9
Blanc
1
2
3
1
3
2
1
2
3