L'électricité : loi d'Ohm, résistance
Comprendre la notion de résistance électrique et la loi d'Ohm qui relie la tension, l'intensité et la résistance dans un circuit.
💡 Pourquoi une petite lampe de poche brille-t-elle moins qu'une lampe de salon ? La réponse se trouve dans la résistance électrique !
Dans un circuit, les composants comme les lampes ou les moteurs s'opposent plus ou moins au passage du courant. Cette 'opposition' se mesure : c'est la résistance électrique. Cette leçon te permettra de comprendre ce qu'est une résistance et la loi simple qui la relie à la tension et à l'intensité.
Objectifs de cette leçon
- Définir la résistance électrique et son unité.
- Énoncer et appliquer la loi d'Ohm (U = R x I).
- Savoir utiliser un ohmmètre.
Qu'est-ce que la résistance électrique ?
La résistance électrique, notée R, est la propriété d'un composant à s'opposer au passage du courant électrique. Plus la résistance est grande, plus le courant a du mal à passer. Son unité est l'ohm, de symbole Ω (la lettre grecque oméga). On utilise un appareil appelé ohmmètre pour la mesurer.
Un fil de cuivre a une très faible résistance (presque 0 Ω), il laisse bien passer le courant. Le filament d'une lampe à incandescence a une résistance élevée (plusieurs centaines d'ohms), ce qui le fait chauffer et briller.
explication: La valeur de la résistance dépend du matériau, de sa longueur et de son épaisseur.
On ne mesure jamais la résistance d'un composant lorsqu'il est branché dans un circuit sous tension. Il faut d'abord débrancher le circuit ou le composant.
La loi d'Ohm
Pour un conducteur ohmique (comme une résistance classique), la tension U à ses bornes, l'intensité I qui le traverse et sa résistance R sont liées par une relation simple : la loi d'Ohm.
Formule : U = R × I
Avec : U la tension en volts (V), R la résistance en ohms (Ω), I l'intensité en ampères (A).
Une résistance de 100 Ω est traversée par un courant de 0,05 A. Quelle est la tension à ses bornes ?
calcul: U = R × I = 100 × 0,05 = 5 V
conclusion: La tension aux bornes de la résistance est de 5 volts.
La loi U = R × I n'est valable que pour les conducteurs ohmiques. Elle ne s'applique pas directement aux lampes, diodes ou moteurs dont la résistance peut varier.
Utiliser la loi d'Ohm
La loi d'Ohm permet de calculer une grandeur inconnue si on connaît les deux autres. Il faut savoir manipuler la formule.
Formules dérivées : Pour calculer la résistance : R = U / I. Pour calculer l'intensité : I = U / R.
Les bornes d'une résistance sont soumises à une tension de 12 V. L'intensité qui la traverse est de 0,2 A. Quelle est sa valeur ?
calcul: R = U / I = 12 / 0,2 = 60 Ω
conclusion: La résistance a une valeur de 60 ohms.
À retenir
- •La résistance R mesure l'opposition au passage du courant. Son unité est l'ohm (Ω).
- •Pour un conducteur ohmique, la tension U (en V), l'intensité I (en A) et la résistance R (en Ω) sont liées par la loi d'Ohm : U = R × I.
- •On peut en déduire : R = U / I et I = U / R.
Questions fréquentes
Que se passe-t-il si on augmente la résistance dans un circuit ?
Si la tension reste la même, une résistance plus grande laissera passer moins de courant (intensité plus faible). C'est ce que dit la loi d'Ohm : I = U/R. Si R augmente, I diminue.
Une lampe est-elle un conducteur ohmique ?
Pas vraiment. Le filament d'une lampe à incandescence chauffe beaucoup, ce qui modifie sa résistance. La loi d'Ohm U=R×I ne s'applique pas de façon constante, mais on peut l'utiliser pour faire des calculs approximatifs à froid.
Comment reconnaît-on un conducteur ohmique ?
C'est un dipôle dont la caractéristique (courbe U en fonction de I) est une droite qui passe par l'origine. Sa résistance est constante. Les résistances que l'on achète (petits composants à bandes colorées) en sont un bon exemple.
