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Lycée secondaire Faedh-Sidi Bouzid
𝑺𝑪𝑰𝑬𝑵𝑪𝑬𝑺 𝑷𝑯𝒀𝑺𝑰𝑸𝑼𝑬𝑺
𝑷𝒓𝒐𝒇 : 𝑴. 𝑶𝑴𝑹𝑰
2ème Sciences
Thème 1 : Circuits
𝑷𝑯𝒀𝑺𝑰𝑸𝑼𝑬
électriques
Chap3: Récepteurs
passifs(1)
Rappel :
 Un dipôle est un composant électronique possédant deux pôles. Il y en a deux types :
 Des dipôles capables de fournir un courant électrique dans un circuit extérieur appelés
des dipôles générateurs. Exemples : pile, batterie…
 Des dipôles qui ne peuvent pas fournir du courant électrique mais ils l’utilisent pour
fonctionner tels qu’une diode, une lampe, un électrolyseur, un moteur….sont des dipôles
récepteurs.
 Les dipôles récepteurs sont classés en deux groupes :
 Des récepteurs passifs : toute l’énergie qu’ils reçoivent est convertie en énergie
thermique (conducteur ohmique par exemple).
 Des récepteurs actifs : ils convertissent une partie de l’énergie électrique qu’ils reçoivent
en une autre forme que l’énergie thermique (moteur, électrolyseur).
 Grandeurs relatives à un dipôle : Pour tout dipôle inséré
entre les points A et B d’un circuit électrique parcouru par
un courant I, on sait définir :
 Une tension 𝑈𝐴𝐵 entre ses bornes, mesurable par un
voltmètre placé en dérivation.
 Une intensité 𝐼, la même en tout point du circuit,
indiquée par un ampèremètre placé en série avec le
dipôle.
On appelle caractéristique intensité-tension d’un dipôle
le graphe de la fonction U = f ( I ) pour ce dipôle
I- Tracé de la caractéristique d’un dipôle:
1- Caractéristique d’un dipôle : la lampe à incandescence :
a- Montage :
b- Tableau de valeurs :
II5Ma°
𝐼(𝑚𝐴)
𝑈𝐴𝐵 (𝑉)
0
0
50 200
0.25 1.65
300
3.11
400
5
500
7.31
c- Caractéristique :𝑈 = 𝑓(𝐼)
d- Conclusion :
La lampe est un dipôle récepteur passif : puisque pour 𝑰 = 𝟎 on a 𝑼 = 𝟎 mais ce
dipôle est non linéaire puisque la courbe de 𝑼 en fonction de 𝑰 n’est pas une droite
2- Une diode :
a- Tableau de valeurs :
b- caractéristique 𝐼 = 𝑓(𝑈) :
c- Conclusion :
Contrairement à la lampe, la caractéristique de la diode n'est pas symétrique par rapport à
l’origine. On dit que la lampe est un dipôle symétrique alors que la diode est un dipôle
asymétrique.
3- Les conducteurs ohmiques :
a- Tableau de valeurs :
𝐼(𝑚𝐴)
U(V)
𝑈
𝐼
0
0
1
21.3
21.3
2
3
42.6
21.3
63.8
21.3
4
85.1
21.3
5
106.4
21.3
b- Caractéristique 𝑈 = 𝑓(𝐼) :
c- Conclusion :
La caractéristique est une droite qui passe par l’origine ; on dit que le conducteur ohmique est
linéaire, elle est symétrique par rapport à l’origine. On dit que la lampe est un dipôle
symétrique .
II- Loi d’ohm relative à un conducteur ohmique:
𝑈
= 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡𝑎𝑛𝑡 ; cette constante est donnée par le coefficient directeur de la droite linéaire
𝐼
représentative de la relation 𝑈 = 𝑓(𝐼).
Mesurons la résistance 𝑅 du dipôle fil résistant à l’aide d’un ohmmètre et comparons ; on
trouve
𝑈
𝐼
= 𝑅 ; L’équation de la caractéristique d’un conducteur ohmique s’écrit donc :
𝑈𝐴𝐵 = 𝑅
Volt
(V)
ohm
(Ω)
. 𝐼𝐴𝐵
Ampère
(A)
Application :
La caractéristique tension intensité d’un dipôle résistor est donnée par la courbe suivante.
1) Ce dipôle est-il symétrique ? Linéaire ? Passif ? Justifier.
2) Etablir graphiquement la relation 𝑈 = 𝑓(𝐼) entre la tension 𝑈 et l’intensité du courant 𝐼.
3) a- Que représente le coefficient de proportionnalité entre U et I ?
b- Déterminer alors la valeur de la résistance 𝑅 de ce résistor.
4) Quelle est la valeur de l’intensité I qui traverse ce résistor si la tension entre ses bornes
𝑈 = 10𝑉
.
Remarque :
 Un dipôle dont la caractéristique est un segment de droite passant par l'origine est appelé
un conducteur ohmique ou résistor.
 On appelle conducteur ohmique, un dipôle qui vérifie la loi d’Ohm, 𝑈 = 𝑅 . 𝐼.
III- Résistance d’un conducteur ohmique :
Pour mesurer la résistance 𝑅 d’un conducteur ohmique (résistor), on peut :
 Effectuer une mesure directe à l’ohmmètre
 Calculer la pente a de la droite caractéristique intensité-tension 𝑈 = 𝑓(𝐼).
𝑈
 Utiliser la loi d’ohm relative à un conducteur ohmique 𝑅 =
𝐼
 Utiliser le code des couleurs des résistors :
la couleur d'un anneau, sur un résistor, correspond à un chiffre ce qui permet de
déterminer la valeur en Ohms d'une résistance.
 Pour lire cette valeur, il faut d'abord placer la résistance dans le bon sens : En général,
la résistance a un anneau doré ou argenté, qu'il faut placer à droite. Dans d'autres cas,
c'est l'anneau le plus large qu'il faut placer à droite.
 Il existe trois types de résistances: celles à 4 anneaux, 5 anneaux et 6 anneaux.
 Pour les résistances à 4 anneaux, les deux premiers anneaux sont les chiffres
significatifs et troisième est le multiplicateur mais pour les résistances à 5 et
6 anneaux, les trois premiers anneaux donnent les chiffres significatifs et le quatrième
donne le multiplicateur.
le troisième est
multiplicateur
Pour les
résistances à 5
anneaux, les
premiers
le
mais
et 6
trois
anneau
x
significatifs et le
quatrième
multiplicateur.
donne le
Application :
On veut brancher une diode 𝐿𝐸𝐷 rouge sur un générateur comme témoin de fonctionnement ;
sa tension et son intensité nominales de fonctionnement sont (1,8 𝑉 ; 20 𝑚𝐴). La tension aux
bornes du générateur étant 𝑈 = 6 𝑉 , il faut protéger la diode par un résistor 𝑅 placé en série.
a- Faire un schéma du montage et déterminer la tension aux bornes du résistor lorsque la
LED fonctionne.
b- On dispose d’un lot de résistors dont les résistances sont : 180 Ω, 220 Ω, 330 Ω, 390 Ω.
Choisir le résistor qui convient et préciser son code des couleurs.
IV- Puissance dissipée par effet Joule :
En courant continu, on a vu que la puissance électrique reçue par un dipôle récepteur est de
la forme : 𝑃 = 𝑈. 𝐼
Dans un conducteur ohmique de résistance R, cette puissance est intégralement dissipée dans
l’air par effet Joule. On peut écrire la puissance dissipée en utilisant la loi d’Ohm ainsi :
𝑃en watt quand 𝑈 est en 𝑣𝑜𝑙𝑡,
𝐼 en ampère et 𝑅 en 𝑜ℎ𝑚.