LA RESISTANCE D’UN CONDUCTEUR OHMIQUE
I. Notion de résistance
A. Définition
En électronique, une résistance se présente sous la forme d’un petit cylindre sur lequel sont peint des anneaux de différentes couleurs. Le composant possède deux bornes : c’est un dipôle.
B. Influence d’une résistance dans un circuit
Réalisons un circuit comportant une pile, une lampe et un ampèremètre ; la lampe brille normalement.
En ajoutant une résistance, l’ampèremètre indique une intensité différente.
Notons que si nous inversons les branchements aux bornes de la résistance, les mesures ne sont pas modifiées.
On dit qu’un dipôle est symétrique.
Conclusion
Une résistance permet de modifier l’intensité du courant dans un circuit.
Une résistance peut être branchée indifféremment dans un sens ou dans l’autre sens.
II. Loi d’ohm-Résistance
A. Expérience
Aux bornes d’un générateur de tension continue réglable branchons en série la résistance (ou le dipole à étudier) et un ampèremètre. Avant de commencer les mesures, on doit tenir compte de la puissance maximale ,de la tension et de l’intensité qu’il peut supporter. Le fabricant précise le domaine de fonctionnement normal du composant et donne la valeur maximale à ne pas dépasser.
Notons les valeurs de I pour différentes valeurs de U
|
U (V) |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
I (mA) |
0 |
15 |
30 |
46 |
59 |
75 |
B. Caractéristiques d’un dipôle
Portons ces résultats de mesure sur un graphique où U est en ordonnées et I en abscisse.
$U = f(I)$
Nous constatons que les points correspondants sont pratiquement alignés. Le droit passant le plus près possible de tous ces points est appelée caractéristique d’un dipôle.
1. Définition
On appelle caractéristique d’un dipôle la représentation graphique de la relation entre U à ses bornes et l’intensité du courant qui le traverse.
2. Remarque
La droite représentant la caractéristique du dipôle étudié et une portion de droite passant par l’origine du repère.
C’est un conducteur ohmique
3. Conclusion
Un conducteur ohmique est donc un dipôle dont la caractéristique est une portion de droite passant par l’origine du repère
C. Loi d’ohm-Résistance
1. Résistance
Quel que soit le point de la caractéristique choisi, on constate que $U/I$ nous donne
Toujours une même valeur approximative. Ce nombre $U/I$ est le coefficient de proportionnalité entre $U$ et $I$. c’est la résistance du composant. Elle se note R et se mesure en Ohms (symbole Ω) pour U en volts et en ampères.
2. La loi d’ohms
La tension aux bornes d’un conducteur ohmique est proportionnelle à l’intensité du courant qui le traverse.
$U= R.I$ $u=V$; $R=Ω$;$I=A$
Remarque : $R =\frac{U}{I}$ et $I=\frac{U}{R}$
III. Puissance électrique dissipée par effet joule
$P=U.I$ et $U=R.I$ d’où $P=R.I.I$
$P=R.I^{2}$ ↔ $I=\sqrt{\frac{P}{R}}$
Remarque : $P=U.I$ ou $I=\frac{U}{R}$ d’où $P=U.\frac{U}{R}$
$P= \frac{U^{2}}{R}$