Fiche de révision : Résistance électrique et loi d’Ohm

📋 Plan du Cours

1. Résistance et effet Joule
2. Loi d’Ohm et formules
3. Unités et représentation graphique
4. Applications numériques de la loi
5. Protection d’une DEL en série
6. Thermistance et température

📖 1. Résistance et effet Joule

🔑 Notions clés & Définitions

• Résistance électrique : Résistance propre d’un conducteur chimique, comme un fil de cuivre ou de fer, et son unité est l’ohm, de symbole Ω.

★ À maîtriser

📌 Une résistance s’oppose au passage du courant : plus sa valeur est grande, plus l’intensité du courant qui la traverse est faible.

• Un conducteur chimique convertit la totalité de l’énergie électrique qu’il reçoit en énergie thermique par effet Joule.

Compléments

• Les résistances électriques sont utilisées dans:
  • les grille-pains
  • les fours électriques
  • les radiateurs

💡 Astuce mémo

Résistance élevée → courant freiné → intensité plus faible

📖 2. Loi d’Ohm et formules

🔑 Notions clés & Définitions

• Loi d’Ohm : Indique que la tension U aux bornes d’une résistance est proportionnelle à l’intensité I du courant, avec la résistance R comme coefficient de proportionnalité.

📝 Points essentiels

📐 Formule — La loi d’Ohm s’écrit $U = R \times I$.

📐 Formule — Les deux formules déduites de la loi d’Ohm sont $R = \frac{U}{I}$ et $I = \frac{U}{R}$.

💡 Astuce mémo

URI : U = R × I

📖 3. Unités et représentation graphique

🔑 Notions clés & Définitions

• Coefficient de proportionnalité : Coefficient de proportionnalité entre U et I dans le graphique de U en fonction de I.

📝 Points essentiels

• La tension U s’exprime en volts (V), la résistance R en ohms (Ω) et l’intensité I en ampères (A).

📌 Les formules de la loi d’Ohm ne donnent un résultat correct que si les grandeurs sont exprimées dans les bonnes unités, ce qui peut nécessiter des conversions.

• Le graphique de U en fonction de I pour une résistance est une droite passant par l’origine, car U et I sont proportionnelles.

📖 4. Applications numériques de la loi

★ À maîtriser

• 🔄 Pour appliquer la loi d’Ohm, il faut:

  1. identifier la grandeur recherchée
  2. convertir les unités si nécessaire
  3. choisir la formule adaptée
  4. effectuer le calcul

• La valeur d’une résistance peut être déterminée expérimentalement en mesurant U et I, puis en calculant le rapport U/I pour chaque mesure, qui est égal à R.

Compléments

• Dans un exemple, une résistance R = 220 Ω soumise à une tension de 4,4 V permet de calculer l’intensité avec la relation I = U/R.

💡 Astuce mémo

Identifier → convertir → choisir la formule → calculer

📖 5. Protection d’une DEL en série

★ À maîtriser

📌 Une résistance branchée en série avec une DEL limite le courant qui la traverse et la protège lorsque ce courant ne doit pas dépasser 20 mA.

• Pour protéger une DEL, il faut soustraire la tension de la DEL à celle du générateur pour obtenir la tension de la résistance, puis calculer R avec la loi d’Ohm.

Compléments

• Pour un générateur de 6 V et une DEL de 2 V traversée par un courant maximal de 20 mA, la résistance doit être dimensionnée pour limiter ce courant.

💡 Astuce mémo

Résistance en série → courant limité → DEL protégée

📖 6. Thermistance et température

🔑 Notions clés & Définitions

• Thermistance : Dipôle électrique dont la résistance varie en fonction de la température.

★ À maîtriser

📌 Une CTN est une thermistance à coefficient de température négatif dont la résistance diminue lorsque la température augmente.

• Pour déterminer la température d’une thermistance, il faut calculer sa résistance avec la loi d’Ohm, puis utiliser le graphique donnant la résistance en fonction de la température.

Compléments

• Dans l’exercice proposé, l’intensité mesurée vaut 0,020 A et la tension fournie par le générateur vaut 6 V.

💡 Astuce mémo

CTN : température augmente, résistance diminue