Loi d'ohm

1. Expérience

Réalisons le montage ci-contre en utilisant une résistance dont les bagues de couleurs sont dans l'ordre : bleu, gris, marron, or.

Le générateur (noté : "G") est réglable de 0 à 15 Volt. Réglons la tension "U" du générateur sur chaque valeur du tableau ci-dessous, et relevons à chaque fois le courant "I" traversant la résistance.

• Reportez les valeurs du tableau sur le graphique ci-contre.


• Rejoignez ensuite par un trait tous les points ensemble.


• Que pouvons nous remarquer ?


• Les valeurs de la tension "U" aux bornes de la résistance, et du courant "I" qui la traverse sont-elles proportionnelles ?

2. Loi d'ohm

En répondant aux questions précédentes, nous avons trouvé qu'il existe un coefficient qui multiplié par la valeur du courant, nous permet de trouver la tension. Lorsque cette tension est exprimée en Volt et le courant exprimé en Ampère, alors ce coefficient se nomme la résistance et son unité est l'ohm (Ω). Cette relation se nomme la loi d'ohm :

U est la tension en Volt (V) I est le courant en Ampère (A) R est la résistance en ohm (Ω)

3. Application

Pour donner un peu de chaleur à son vivarium où il élève un serpent, Alexis a confectionné une résistance de chauffage avec du fil métallique. Sur la bobine de fil, il est noté : 0,5 A max. Une mesure de sa résistance à l'ohmètre donne : 40 Ω.

• a) Quelle est la tension qu'il faudrait appliquer aux bornes de cette résistance pour obtenir le courant maxi ?
• b) Alexis a récupéré une alimentation d'ordinateur portable sur lequel il est marqué :
      Output : 18,5V
      Ampérage : 3,5A
  Peut-il brancher sans danger sa résistance sur la sortie de cette alimentation ?

Réponses :

• a) Appliquons la loi d'ohm : U = R × I = 40 × 0,5 = 20 Volt
• b) Il ne faut pas que la tension soit plus grande que 20 Volt, ce qui est le cas. De plus l'alimentation doit être capable de fournir un courant suffisant sans être en surcharge. Elle peut fournir 3,5A alors qu'on ne lui demande que 0,5A. Alexis peut donc utiliser l'alimentation de l'ordinateur.

4. Exercices

Exercice 1 :

Quelle est la valeur de la résistance du filament d'une ampoule de phare de vélo ?
Caractéristique d'une ampoule de phare de vélo : U = 6 Volt, et I = 400 mA

Exercice 2 :

La voiture de Mathilde possède deux phares au plasma de grande luminosité. Chaque ampoule de phare à une résistance de 2,6 Ω et fonctionne à partir de la batterie de 12 Volt. Les deux phares sont montés en dérivation et actionné par un unique interrupteur. Un fusible est placé en série avec cet interrupteur.
a) Faire un schéma de l'installation électrique en respectant les symboles normalisés.
b) Calculer le courant traversant chaque lampe.
c) Mathilde désire remplacer le fusible grillé qui alimente les deux phares. Elle possède un fusible de rechange de 5 A et un autre de 10 A. Quel fusible Mathilde devra t-elle choisir ?