Chap 11 : La loi d’Ohm

Activité 1 : caractéristique d’une résitance

Une caractéristique d'un dipôle correspond à la courbe représentant l'évolution de la tension à ses bornes en fonction de l'intensité qui le traverse. Pour réaliser cette caractéristique, on va réaliser un circuit comportant un générateur, la résistance de 10 Ώ, un voltmètre et un ampèremètre.

2. Réalisez le circuit sans allumersans allumer le

générateur sur le secteur et appelez-moi.

Calibre du générateur (V)

0 1 2 3 4 5 6

UR (V) 0I (A) 0

3. Faire les mesures et compléter le tableau suivant :

1. Schématisez le circuit en question et montrez-le moi.

4.Tracé de la caractéristique

Sur papier millimétré, tracer au crayon à papier, l'évolution de la tension aux bornes de la résistance en fonction de l'intensité qui la traverse.

Abscisse (horizontal) : I Ordonnée : U

Que pouvez-vous dire de la courbe ?C’est une droite qui passe par l’origine.

Calibre du générateur (V)

0 1 2 3 4 5 6

UR (V) 0I (A) 0U/I

5. Calculer les rapports U/I

Que peut-on dire du rapport U/I ?

Chap 11 : La loi d’Ohm

1 Caractéristique d’un dipôle

C’est le graphique représentant les variations de la tension U entre ses bornes en fonction de l’intensité I du courant qui le traverse.

Pour une résistance, la caractéristique est une droite qui passe par l’origine.

2 Loi d’Ohm

La tension U aux bornes d’un dipôle ohmique de résistance R est proportionnelle à l’intensité du courant qui le traverse :

Une résistance est appelée aussi dipôle ohmique ou encore un résistor.

U = R I avec U en volt, R en ohm et I en A

Chap 11 : La loi d’Ohm

Application :

Une résistance de 10 Ω est traversée par un courant de 0,2 A. Calculer la tension entre ses bornes.

Réponse : on applique la loi d’Ohm

U = RI = 10 x 0,2 = 2 V

3 Utilisation de la loi d’Ohm

La loi d’Ohm peut aussi s’écrire :

IU

R RxIU RU

I

Application : calculer l’intensité qui traverse un résistor de 220 Ώ sachant que la tension entre ses bornes est de 10 V.

Réponse : A045,022010

RU

I

Chap 11 : La loi d’Ohm

Activité 2 : caractéristique d’une lampe.

•Reprendre l’activité 1.

•Remplacer la résistance par une lampe de 12 V.

Calibre du générateur

(V)0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

10

1112

UL (V)

I (A)

•Mesurer UL et I aux bornes de la lampe et remplir le tableau.

•Sur papier millimétré, tracer au crayon à papier, la caractéristique de la lampe UL sur les ordonnées (axe vertical) et I sur les abscisses (axe horizontal).

Multimètres :

- 2 chiffres après la virgule pour le courant

- 1 chiffre après la virgule pour la tension

4 Caractéristique d’une lampe.Ce n’est pas une droite, car la résistance augmente avec la température.

Chap 11 : La loi d’Ohm

Activité 3 : résistance de différents fils conducteurs.

Une “harpe” avec 3 fils conducteurs différents :nickel-chrome petite section, nickel-chrome large section, constantan (55% cuivre - 45%nickel) petite section.

Quels sont les facteurs qui peuvent influencer la résistance d’un fil électrique ?Sa longueur, sa composition et sa section.

Expérience 1 : Imaginer et réaliser une expérience qui montre l’influence de la longueur d’un fil électrique.

L (cm)

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

R(Ω)Conclusion : la résistance augmente avec la longueur du fil. La résistance est proportionnelle à la longueur du fil.

Mesurer la résistance du du fil nickel-chrome grande section en fonction de sa longueur.

Expérience 2 : réaliser une expérience montrant l’influence de la section du fil.

Finalement :

La résistance d’un fil est proportionnelle à sa longueur, dépend de sa section et de sa composition.

Expérience 3 : réaliser une expérience montrant l’infuence du matériau.

Conclusion : la résistance augmente quand la section diminue.

Conclusion : la résistance dépend du matériau.

Mesurer la résistance totale du fil nickel-chrome petite section et comparer-le à celle du fil nickel-chrome grande section.

Problème

Daniel Le Bon veut allumer une ampoule marquée 4V - 0,2 A mais il n’a qu’un générateur de 12 V. Que peut-t-il faire ?Il doit utiliser une résistance en série pour diminuer le courant.

Calculer la valeur que doit avoir la résistance pour que la lampe soit traversée par la bonne intensité de courant.

Loi des tensions dans un circuit en série :

UR = 12 – 4 = 8 V

On applique la loi d’Ohm : UR = RI donc IR

RU

Donc

402,0

8R

Schéma du montage : 12 V

4 V

UG = UL + UR

UR = UG - UL

Loi des courants dans un circuit en série : le courant I est le même partout, I = 0,2 A

I = 0,2 A

Exercices p 161, 162, 163

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