2.30, 2.31

CHAPITRE 2
LES CARACTÉRISTIQUES DU COURANT CONTINU
Loi d’Ohm
La loi d’Ohm donne la relation entre l’intensité (I), la tension (V) et la résistance appelée composant ohmique, résistor ou simplement résistance (R). Le filament d’une lampe à incandescence, l’élément chauffant
d’une cuisinière électrique, celui d’un plinthe électrique et les fils conducteurs sont des exemples de composants ohmiques. Ils obéissent à la loi d’Ohm. Cette relation s’écrit de la façon suivante :
V = RI
où R a une valeur constante, celle du résistor.
La loi d’Ohm signifie que la tension aux bornes de beaucoup de composants est proportionnelle au courant
qui les traverse. Par exemple, si l’on double la tension à leurs bornes, le courant y sera deux fois plus intense.
Ce rapport est toujours le même pour ces composants et par conséquent, leur résistance est constante. Pour
bien comprendre la loi d’Ohm, consultez le tableau suivant duquel provient le graphique de la tension (V) en
fonction de l’intensité du courant (I).
Comme le montre la figure 2.33, la valeur de la résistance est constante. À chaque fois qu’on augmente la
tension d’un volt, l’intensité du courant augmente de 0,2 A; par exemple, quand la tension passe de 2 à
3 volts (augmentation d’un volt), l’intensité du courant augmente de 0,2 A et ainsi de suite.
En termes scientifiques, la loi d’Ohm stipule que :
L’intensité du courant est proportionnelle (dépend directement) à
la tension aux bornes d’une résistance.
Figure 2.33 Courbe de la tension en fonction de l’intensité du courant d’un composant ohmique
Tension
(V)
Tension
(V)
0
1
2
3
4
5
6
Intensité du
courant Résistance
(A)
0
0,2
5
0,4
5
0,6
5
0,8
5
1,0
5
1,2
5
6
5
4
3
2
1
0
0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2
Intensité du
courant (A)
Il existe aussi des composants non ohmiques. Leur résistance varie lorsqu’on change la tension à leurs bornes. On ne peut pas les caractériser par leur résistance parce qu’elle n’a pas une valeur fixe. La diode et le
transistor sont des exemples de composants non ohmiques. Dans ce guide, les composants dont il est question
sont de type ohmique.
Le tracé de la courbe de la tension en fonction du courant d’un composant non ohmique a une allure différente de celle caractérisant un composant ohmique (figure 2.34).
2.30
Réfrigération
Module 8
LES CARACTÉRISTIQUES DU COURANT CONTINU
CHAPITRE 2
Comme vous l’avez vu précédemment, l’intensité du courant qui Figure 2.34 Courbe de la tension en fonction
du courant pour une diode
passe dans un résistor dépend de sa résistance. Pour une même tension aux bornes d’un résistor, on observe que, plus grande est la ré- V (volts)
sistance, plus faible est l’intensité du courant; de même, plus faible
est la résistance, plus grande est l’intensité du courant.
Par contre, la résistance d’un résistor est indépendante de la tension
à ses bornes. On peut donc supposer que la résistance d’un résistor
dépend de la façon dont il est fabriqué. Mais quelles sont au juste les
variables qui influencent la résistance?
Facteurs déterminant la résistance
I (ampères)
;; ;
;;;
;;;;;
;;
;;;
;
;;
; ;
;;;;;
Pour répondre à la question précédente, imaginez quatre fil- Figure 2.35 Filtres d’aquarium
tres d’aquarium différents placés dans une conduite d’eau (fi1
gure.2.35).
La texture (filtre fin ou grossier), la longueur et le diamètre de
ces filtres varient de l’un à l’autre. En supposant qu’une
pompe à eau de même force est utilisée avec chacun de ces filtres, vous observeriez d’abord que, plus le filtre est fin (1),
plus il s’oppose au passage de l’eau, et plus le débit est faible.
À l’inverse, plus le filtre est grossier (2), moins il s’oppose au
passage de l’eau, et plus le débit est important.
2
3
4
Fin
Grossier
;
;;
;
;
;;
;
; ;
;;;
; ;
;;;
Vous verriez aussi que, plus le filtre grossier est long (3), plus il s’oppose au passage de l’eau, et plus le débit
est faible. À l’inverse, plus le filtre est court (2), moins il s’oppose au passage de l’eau, et plus le débit est important.
Enfin, plus le diamètre du filtre est grand (4), plus l’eau circule facilement, et plus le débit est grand. À l’inverse, plus le diamètre est faible, plus l’opposition est grande, et plus le débit est faible (3).
Revenez maintenant au circuit électrique. Considérez Figure 2.36 Quatre fils de natures différentes
quatre fils différents (figure 2.36) et voyez l’influence
Texture lâche
de la nature du matériau, de la longueur et du diamètre 1
du fil sur l’intensité du courant (débit de charges) et sur
2
Texture serrée
la valeur de la résistance.
En étudiant l’influence de la nature (texture) du matériau, de la longueur et du diamètre du fil sur l’intensité
du courant et sur la valeur de la résistance, vous observeriez les faits analogues à l’expérience des filtres
d’aquarium.
3
Texture serrée
4
Texture serrée
Le fil 2 qui a une texture plus serrée que le fil 1 sera plus résistif au courant. Plus le fil est long (3), plus le
courant diminue, et plus le fil est court (2), plus le courant augmente. Il y a donc plus de résistance dans un fil
long. Plus le fil est gros (4), plus le courant augmente, et plus le fil est petit (3), plus le courant diminue. Il y a
donc plus de résistance dans un fil de petit diamètre. Finalement, vous verriez que la texture plus ou moins
serrée influence la résistance. Les matériaux conducteurs exercent en général peu de résistance au passage du
Module 8
Réfrigération
2.31