4. Loi d`Ohm

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Loi d'OHM
I. DEFINITIONS
1. Dipôle actif et dipôle passif
On dit qu’un dipôle est actif, lorsqu’à vide (..................................................................................), il présente
une différence de potentiel non nulle à ses bornes.
i
u
dipôle actif
i (A)
u (V)
0
Comment, expérimentalement, peut-on reconnaître un dipôle actif ?
...........................................................................................................................
Par analogie reprendre les points précédents pour un dipôle passif.
i
u
dipôle passif
i (A)
u (V)
0
2. Dipôles linéaires et non linéaires
On dit qu’un dipôle est linéaire si sa caractéristique u(i) ou i(u) est une droite. Mathématiquement, la fonction
i = f(u) (ou u = f(i)) est une fonction linéaire ou affine.
Exemples :
u (V)
0
i (A)
u (V)
0
i (A)
Cas d’un dipôle ...................... et ................... Cas d’un dipôle ...................... et ................... .

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Dans le cas contraire, on dira que le dipôle est non linéaire.
Exemple :
u (V)
0
i (A)
Cas d’un dipôle ...... ................... et .................. .
3. Dipôles symétriques et non symétriques
On dit qu’un dipôle est symétrique si sa caractéristique u(i) ou i(u) est telle qu’un changement de i en (-i )
entraîne un changement de u en (-u).
Exemple :
i
u
Dipôle symétrique
u (V)
0
i (A)
Dans le cas contraire on dira que le dipôle est non symétrique.
Cas d’un dipôle ....... ................. , ................. et
..........................
Exemple : diode zéner symbolisée par :
0
i (A)
u (V)
4. Convention d’orientation
Soit un dipôle quelconque D, parcouru par un courant i positif et soumis à une tension u positive.
Si le sens de i est le même que le sens de la flèche associée à la tension u, on parle de convention
générateur. Dans le cas contraire, on parle de convention récepteur.
i > 0
u > 0
dipôle
Convention ...........................
i > 0
u > 0
dipôle
Convention ...........................
En général, on choisit la convention générateur pour un dipôle actif et la convention récepteur pour un dipôle
passif.

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5. Limitation du fonctionnement d’un dipôle
Pour tout dipôle, le constructeur indique les limites à ne pas dépasser pour ne pas détériorer le composant :
uMAX , iMAX , PMAX.
Exemple :
Pour une diode 1N4004 le constructeur indique Pmax = 1,3 W. Sachant que lorsque la diode conduit la
tension, à ses bornes u est voisine de 0,7 V, calculer l’intensité maximale que peut supporter cette diode.
....................................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................................
II. ETUDE D’UN DIPOLE PASSIF PARTICULIER : LE RESISTOR
Le schéma conventionnel d’un résistor est le suivant :
I
U
R
Le but de ce qui suit est d’obtenir et d’exploiter sa caractéristique U(I) par deux moyens.
1. Manipulation
Montage :
Compléter le schéma suivant en précisant les caractéristiques et le branchement des appareils utilisés puis
réaliser le montage.
De 0 à 15 V
puis de
-15V à 0V
I
U
1er appareil : ........................................
- branchement en ................................
- calibre ...............
2ème appareil : .....................................
- branchement en ................................
- calibre ...............
Tableau de mesures :
Les valeurs données pour U sont des valeurs indicatives : il faudra les préciser au cours de la manipulation.
On n'oubliera pas d'adapter les calibres pour effectuer les mesures dans les meilleures conditions.
Remarque : on ne tiendra pas compte des incertitudes (précisions) sur les mesures.
I (mA)
U (V)
- 14
- 12
- 10
- 8
- 6
- 4
- 2
- 1
0
1
3
5
7
9
11
13
15

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2. Tracé manuel et exploitation
Tracer, ci-dessous, la caractéristique U(I) de ce résistor.
Déduire de la caractéristique tracée, la relation entre U et I : …………………………
Le coefficient directeur de cette caractéristique est notée .............. et est appelée .......................... du
résistor. Son unité est ............………… (symbole …….) .
Déterminer la résistance du résistor (en faisant apparaître sur la caractéristique U = UB - UA et I = IB - IA
correspondant :

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3. Tracé et exploitation de la caractéristique à l’aide d’un outil informatique
L’outil informatique utilisé est constitué par un ordinateur et le logiciel REGRESSI utilisé comme tableur.
Utiliser le document "Première utilisation de Regressi sous Windows en IESP" (partie 1 uniquement).
Entrer les valeurs des couples (I, U) obtenues ci-dessus (cf. tableau de mesures du § II. 1)
On prendra pour incertitude sur I : 0,12 mA et pour incertitude sur U : 0,15 V
Déterminer le modèle le mieux approprié compte tenu de l'étude graphique précédente. Relever ci-dessous
les valeurs de R (avec l'incertitude) et de l’écart indiqué pour le modèle choisi.
R = ............………….......  Ecart = ..................... %
4. Loi d'Ohm
En convention récepteur, la tension U mesurée aux bornes d’un résistor est égale au produit de sa
résistance R par l’intensité I du courant électrique qui le traverse.
................ = ........................ avec
U en..............
R en ............
I en ............
Remarque : Le résistor est souvent appelé conducteur ohmique et, improprement, « résistance ».
5. Application : le capteur de courant
D’après la loi d’Ohm U = ...................... ; si on connaît U et R, on peut en déduire I.
Exemple :
D
I
U
R
UR
I
La tension UR, proportionnelle à I, est l’image de I.
D'après la loi d'Ohm, on peut écrire UR = R.I et par
suite :
I = .........
Par souci de simplification la valeur de R sera souvent choisie égale à 1 , 10 , 100 , 1000 ,...
On dit que R est un capteur de courant (transformation d’un courant en une tension).
I
U
Conducteur ohmique