LA RESISTANCE D’UN CONDUCTEUR OHMIQUE
I. Notion de résistance
A. Définition
La mine de crayon laisse donc passer moins facilement le courant électrique que le fil de cuivre : on dit qu’elle offre plus de résistance au passage du courant.
B. Influence d’un conducteur ohmique dans un circuit électrique
Un conducteur ohmique ajouté dans un circuit provoque la diminution de l’intensité du courant électrique.
Un conducteur ohmique communément appelé résistance s’oppose plus moins au passage du courant électrique lorsqu’il est placé dans un circuit.
II. Loi d’ohm-Résistance
A. Expérience
Établissons la relation qui existe entre la tension aux bornes d’une résistance radio (conducteur ohmique) et l’intensité du courant qui la traverse.
$\textbf{Schéma du montage}$
On fait varier la tension aux bornes de la résistance et on note l’intensité du courant qui la traverse.
$\textbf{Résultat des mesures :}$
| Tension U(V) | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 6 |
| Intensité I (mA) | 0 | 15 | 30 | 45 | 60 | 90 |
$\textbf{Remarque :}$
- En inversant les bornes du conducteur ohmique étudié, on obtient les mêmes résultats, on dit que le conducteur ohmique est un dipôle symétrique.
- Un conducteur ohmique est caractérisé par ses valeurs limites Umax et Imax à ne pas dépasser.
B. Caractéristiques d’un dipôle
Un dipôle électrique est un appareil électrique qui possède deux bornes
On appelle caractéristique d’un dipôle la représentation graphique de la relation entre la tension U à ses bornes et l’intensité I du courant qui le traverse.
$\textbf{Représentons la caractéristique de la résistance radio étudiée précédemment}$
Sur un repère d’axe OI et OJ on porte l’intensité sur l’axe des abscisses et la tension sur l’axe des ordonnées. Chaque couple (U, I) est représenté par un point de fonctionnement.
La caractéristique du conducteur ohmique est une droite, qui passe par l’origine du repère. Un dipôle dont la caractéristique est une droite passant par l’origine du repère est un conducteur ohmique.
C. Loi d’ohm-Résistance
La caractéristique du conducteur ohmique étant une droite qui passe par l’origine du repère, on conclut qu’il existe une relation de proportionnalité entre U et I. Soit $\frac{U}{I}=R$ $𑈠= ð‘….ð¼$ où R est la valeur de la résistance du conducteur ohmique. L’unité de la résistance est le ohm de symbole Ω.
$\textbf{Énoncé de la loi d’ohm :}$
La tension aux bornes d’un conducteur ohmique est proportionnelle à l’intensité du courant qui le traverse.
$\textbf{Expression de la loi d’Ohm :}$
$U = R\cdot I \left\{\begin{array}{lll}U \ en \ volt (V) \\ I \ en \ ampère (A) \\ R \ en \ ohm \ (Ω) \end{array}\right.$
III. Puissance électrique dissipée par effet joule
La puissance électrique consommée dans une portion de circuit est : $P = U\cdot I$
Si cette portion de circuit comporte un conducteur ohmique, dont la résistance est R, on peut appliquer la loi d’ohm : $U = R\cdot I$ on en déduit que $P = (R\cdot I)\cdot I$ donc que $P = R\cdot I^{2}$.
Cette puissance est dissipée sous forme de chaleur.
IV. EXERCICES D’APPLICATION
$\textbf{Questions de cours :}$
1. Qu’est-ce qu’un dipôle ?
2. Qu’entend-on par résistance d’un conducteur ?
3. Quel est son symbole dans le schéma d’un circuit électrique ?
4. Qu’appelle-t-on caractéristique d’un dipôle ?
5. Enoncer la loi d’ohm, donner son expression.
6. Quelle est l’expression de la puissance consommée par un conducteur ohmique ?
$\textbf{Exercice 1 :}$ Pour étudier un dipôle, on a fait les mesures suivantes :
| U (V) | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| I (mA) | 0 | 50 | 100 | 150 | 200 | 250 | 300 | 350 |
1) Proposer un schéma de montage pour étudier ce dipôle
2) Tracer la caractéristique U=f(I) Echelle : 1cm -----> 50mA et 1cm ----> 1V
3) Quelle est la nature du dipôle étudié ? Justifié ta réponse.
4) Enoncer la loi d’ohm et donner son expression.
5) Déterminer la résistance du dipôle étudié.
6) Quelle est l’intensité du courant qui traverse ce dipôle si la tension à ses bornes est de 12V ?
7) Quelle est la tension aux bornes du dipôle si l’intensité qui le traverse est de 500mA ?
8) Quelle est la puissance consommée parle dipôle s’il est traversé par un courant d’intensité
400mA ?
$\textbf{Exercice 2 :}$ Soit un dipôle AB on veut mesurer la valeur de sa résistance en faisant des mesures de tension et d’intensité appropriées.
a) Faire un schéma approprié.
b) On trouve U=3V et I=800mA, calculer sa résistance.
$\textbf{Exercice 3 :}$ Une résistance est parcourue par un courant de 160mA quand on applique à ses bornes une tension de 4,5V
a) Calculer la valeur de cette résistance.
b) Quelle est la puissance électrique reçue ?
c) Sachant que l’intensité maximale admise est de 200mA, quelles tensions maximales peut-elle supporter ?
Calculer la puissance électrique maximale admissible par cette résistance.