E4 : La « résistance électrique » Exercices Exercice n°1 Exercice n

E4 : La « résistance électrique »
Exercices
Exercice n°1
Emile pense avoir représenté le schéma du montage
permettant de tracer la caractéristique d’un dipôle.
Corrige son schéma et dessine-le correctement.
Exercice n°2
Exploite une caractéristique
On a représenté sur le graphique ci-contre la
caractéristique d’une « résistance ».
a) Comment peut-on justifier qu’il s’agit bien de la
caractéristique d’une résistance et non d’un
dipôle (pile, diode...)
b) Détermine graphiquement la tension aux bornes
de cette résistance lorsqu’elle est traversée par
un courant de 10 mA.
c) On applique une tension de 8V à ses bornes .
Quelle est l’intensité du courant qui la
traverse ?
d) Calculer la valeur de cette résistance.
Exercice n°3 Exploite une caractéristique
Chloé a tracé la caractéristique d’un dipôle
ohmique.
1. Quelle est la valeur de l’intensité du
courant lorsque la tension entre ses
bornes vaut 3V ?
2. Pour quelle tension appliquée entre
ses bornes l’intensité du courant qui
la traverse vaut 200 mA ?
3. Quelle est la valeur de la résistance de
ce dipôle ?
Exercice n°4
On a tracé les caractéristiques de trois dipôles ohmiques.
1. Sans aucun calcul, mais en justifiant ta réponse, trouve celui qui a :
a. la plus grande résistance ;
b. la plus petite résistance.
2. Calcule la résistance de chacun d’eux.
3. L’intensité du courant dans chacun des dipôles ne doit pas dépasser
100 mA. Quelle est la tension maximale qui peut être maintenue entre
leurs bornes ?
E4 – correction
Exercice n°1
Exercice n°2
Exploite une caractéristique
a) Il s’agit bien de la caractéristique d’une résistance et non d’un dipôle (pile, diode...) car la
courbe est une droite passant par l’origine.
b) La valeur de la tension se détermine graphiquement en faisant une lecture de la
courbe. On trouve pour une abscisse I = 10 mA une valeur de la tension U
correspondante de 4,6 V.
c) La valeur de l’intensité du courant se détermine graphiquement en faisant une
lecture de la courbe. On trouve pour une ordonnée U = 8 V une valeur de l’intensité I
correspondante de 17,4 m A.
d) En appliquant la loi d’Ohm pour un dipôle ohmique,
U = R x I, il vient
R=
𝑈
𝐼
.
Comme U = 4.6 V et I = 10 mA (soit I = 0,01 A), on
en déduit que R=
4.6
0,01
= 460 Ώ
Ou bien comme U = 8 V et I = 17.4 mA (soit I = 0,0174 mA),
on en déduit que R =
8
0,0174
= 459.77 Ώ
Exercice n°3
Exploite une caractéristique
1. La valeur de l’intensité du courant se détermine graphiquement en faisant une
lecture de la courbe. On trouve pour une ordonnée U = 3 V une valeur de l’intensité I
correspondante de 0,15 A.
2. La valeur de la tension se détermine graphiquement en faisant une lecture de la
courbe. On trouve pour une abscisse I = 200 mA une valeur de la tension U
correspondante de 4 V.
3. En appliquant la loi d’Ohm pour un dipôle ohmique,
U = R x I, il vient R =
𝑈
𝐼
.
Comme U = 4 V et I = 200 mA (soit I = 0,2 A), on
en déduit que R=
4
0,2
= 20 Ώ
Ou bien comme U = 3 V et I = 150 mA (soit I = 0,15 A),
on en déduit que R =
Exercice n°4
3
0,15
= 20 Ώ
Classer des conducteurs ohmiques
1. a. Le conducteur ohmique qui a la plus grande résistance est celui dont le
coefficient directeur de la droite est le plus élevé (c’est-à-dire dont la
pente est la plus importante). D’après le graphique proposé, il s’agit de R1.
b. Le conducteur ohmique qui a la plus faible résistance est celui dont le coefficient
directeur de la droite est le plus petit (c’est-à-dire dont la pente est la plus faible).
D’après le graphique proposé, il s’agit de R3.
2. En appliquant la loi d’Ohm pour un dipôle ohmique, U = R. I, on en déduit que R =
𝑈
𝐼
.
On prend un couple de valeurs pour chaque droite :
 Pour U = 5 V, on lit graphiquement que I = 20 mA (soit I = 0,02 A) ; on en déduit
5
que R1 =
= 250 Ώ .
0.02
 Pour U = 3 V, on lit graphiquement que I = 30 mA,(soit I = 0,03 A) ; on en déduit
3
que R2 =
= 100 Ώ
0.03
 Pour U = 3 V, on lit graphiquement que I = 60 mA, (soit I = 0, 06 A) ; on en déduit
3
que R3=
= 50 Ώ
0.06
3. On applique la loi d’Ohm pour un dipôle ohmique,
Umax = R x Imax ; d’où :
U1max = 250 x0,1 = 25 V ;
U2max = 100 x 0,1 = 10 V ;
U3max = 50 x 0,1 = 5 V.