Chapitre n° 1 : Les conducteurs ohmiques

Objectifs :

  1. _ connaître le rôle des résistors électriques ;
  2. _ savoir mesurer la valeur d’un résistor de deux façons;
  3. _ savoir tracer et exploiter la caractéristique d’un dipôle ;
  4. _ connaître la loi d’ohm.

I _ Rôle d’un résistor


Un résistor peut être branché dans n’importe quel sens : c’est un dipôle symétrique. De plus , l’intensité du courant électrique diminue si on rajoute un résistor dans un circuit en série.

Remarque :

                        La diminution de l’intensité du courant électrique dépend de la valeur du résistor inséré dans le circuit .  Plus la valeur du résistor est élevée, plus la diminution sera importante.

II _  Caractéristiques d’un résistor

1°) Unité d’un résistor

La resistance représente l'opposition de la matière au déplacement des électrons. Cela se traduit généralement par une diminution de la valeur du courant et par un dégagement de chaleur.

L’unité d’un résistor électrique est l’ohm de symbole W .

 On utilise souvent des multiples :

            Le kilohm         :           1 kW    =  1000 W = 103 W

            Le mégaohm :              1 MW = 100000 W = 106 W

2°) Mesure d’un résistor

a ) avec le code des couleurs

Couleur

valeur

Coefficient

multiplicateur

tolérance

noir

0

1

 

marron

1

10 1

 

rouge

2

10 2

 

orange

3

10 3

 

jaune

4

 10 4

 

vert

5

10 5

 

bleu

6

10 6

 

violet

7

 

 

gris

8

 

 

blanc

9

 

 

argent

 

10 -1

±  10 %

or

 

10 -2

±  5 %

Phrase mémotechnique : 

Ne
mangez
rien
où
jeûnez
voila
bien
votre
grande
bêtise. 
noir-
marron-
rouge-
orange-
jaune-
vert-
bleu-
violet-
gris-
blanc

Le code des couleurs permet d'avoir une valeur approximative de la résistance. Si on désire une valeur exacte, il faudra utiliser une autre méthode

b ) avec un ohmmètre

On peut mesurer la valeur d’un résistor avec un ohmmètre, c’est-à-dire un multimètre règlé sur la position ohmmètre (  W  ). Il suffit de bien choisir le calibre et de lire la valeur du résistor directement sur l’écran.

Toutefois cette mesure ne peut s’éffectuer qu’à condition que le résistor ne soit pas inséré dans un circuit .


 

Appareil

valeur de son résistor

moteur

0,9 W 

lampe 6V - 350mA

1,8 W 

lampe 3,5V -0,2A

2 W 

ampèremétre

1 W 

fusible 5A

2,2 W 

DEL

1,6 kW 

voltmètre

1 MW 

 
Symbole d’un ohmmètre

III _  Caractéristiques d’un dipôle

1°) Expérience

 On réalise le montage suivant et on fait varier la tension électrique délivrée par le générateur de tension continue réglable . On note les valeurs mesurées par le voltmètre et l’ampèremétre dans le tableau .

Ug ( V )

0

3

4,5

6

7,5

9

12

Ur  ( V )

0

 

 

 

 

 

 

I ( mA )

0

 

 

 

 

 

 

  2°) Tracé de la caractéristique .

Sur la feuille de papier millimétré, on trace la caractéristique U = f ( I ) ( I en abscisse ; U en ordonnée ) en utilisant les valeurs du tableau . ( voir feuille de papier millimétré )

 

La courbe obtenue est une droite passant par l’origine du repère. Cette droite est appelée caractéristique intensité-tension du dipôle.

Pour chaque valeur de la tension U et de l’intensité I du courant , le rapport U / I est pratiquement constant. Cette constante est appelée résistance électrique .

_ On appelle caratéristique d’un dipôle la représentation graphique des variations de la tension U aux bornes de ce dipôle en fonction de l’intensité I du courant qui le traverse.

Un dipôle, dont la caractéristique est une droite passant par l’origine du repère, est appelé conducteur ohmique. De plus, la tension est alors proportionnelle à l’intensité du courant qui le traverse.

IV _  Loi d’ohm

 La tension électrique UR aux bornes d’un conducteur ohmique, de résistance R, est égale au produit de la résistance R par l’intensité I du courant qui le traverse .
UR
 
R
I
( V )
( W )
( A )

Remarque :

                        Le terme résistance désigne dans le langage courant à la fois la valeur du composant et son nom.

V _  Résistance et matériaux

1°) Nature du matériau

matériaux

fer

cuivre

aluminium

zinc

résistance ( W )

 

 

 

 

On observe que suivant les matériaux, la résistance n’a pas la même valeur .Ainsi le cuivre a une résistance très faible, ce qui explique son utilisation dans les fils de connexion.

De même, l’aluminium a également une résistance très faible. Il est plus léger que le cuivre mais beaucoup plus cher, on l’utilise pour le transport aérien de l’électricité.

La résistance dépend de la nature du matériau. Les propriétés de conduction des matériaux permettent de décider de leur utilisation.

2°) Dimensions

La résistance d’un fil dépend de :

_ sa longueur et de son diamètre : 

_ plus la longueur du fil diminue , plus la résistance diminue; 

_ plus le diamètre du fil diminue , plus la résistance augmente .

 
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