Fiche de physique - chimie
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La résistance électrique et la loi d'Ohm

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Les résistances électriques, encore appelées conducteurs ohmiques ou résistors, sont des composants en forme de petits cylindres que l'on reconnaît aisément sur les cartes électroniques. Ils sont présents dans n'importe quel appareil électrique. Ils assurent la transformation en chaleur de toute l'énergie électrique qu'ils reçoivent. Les résistances sont des composants plus ou moins conducteurs de l'électricité car certains d'entre eux s'opposent très fortement au passage du courant électrique, ils sont alors qualifiés de très résistants alors que d'autres laisseront passer le courant beaucoup plus facilement.

I. Résistance électrique

Le conducteur ohmique ou le résistor ou encore la résistance électrique est un dipôle passif, qui possède donc deux pôles et qui reçoit ou qui utilise le courant électrique. C'est aussi un dipôle non polarisé que l'on appelle dipôle symétrique.

L'unité de mesure de la résistance électrique est le ohm de symbole \Omega. Par définition, un ohm est la résistance d'un dipôle résistif qui est parcouru par un courant d'intensité I de un ampère lorsqu'il existe une tension U de un volt entre les deux extrémités du conducteur ohmique. On utilise souvent des multiples ou des sous-multiples du ohm. Ainsi,le kiloohm de symbole k\Omega est 1 000 fois plus grand que le ohm, le mégaohm de symbole M\Omega est 1 000 000 fois plus grand que le ohm et le milliohm de symbole m\Omega est 1 000 fois plus petit que le ohm.

Pour faire un peu d'histoire des sciences, l'unité du ohm pour mesurer la résistance a été choisie en hommage à Georg Simon OHM (1787/1854). Ce physicien allemand a défini de façon précise le courant électrique et il a effectué de multiples mesures d'intensité et de tension sur des fils conducteurs de longueurs et d'épaisseurs différentes. Il a ainsi déterminé une relation portant son nom que nous verrons un peu plus loin dans cette fiche.

Le conducteur ohmique peut se brancher comme on veut, en série ou en dérivation, dans un circuit électrique. Plus la résistance augmente dans le circuit et plus l'intensité du courant diminue. Son symbole normalisé est:
La résistance électrique et la loi d'Ohm : image 1


II. Mesure d'une résistance à l'ohmmètre.

La valeur d'une résistance se mesure en ohm à l'aide d'un multimètre en mode ohmmètre. Le symbole normalisé du ohmmètre est:
La résistance électrique et la loi d'Ohm : image 2


Pour que cet appareil donne le résultat de la valeur de la résistance, il faut le brancher directement aux deux bornes du conducteur ohmique. Il possède plusieurs calibres et l'usage est toujours de placer le curseur de l'ohmmètre sur le plus grand calibre pour diminuer progressivement le calibre selon la mesure observée. Les mesures peuvent être élevées et on relève souvent des valeurs en kiloohms, qui sont très précises.
La résistance électrique et la loi d'Ohm : image 3


Mesure d'une valeur de résistance à l'ohmmètre :
R = 270 000 ohms soit 270 kiloohms.

III. Mesure d'une résistance par l'utilisation «du code des couleurs»

Cette méthode n'est pas très précise mais elle permet de donner rapidement une bonne estimation de la valeur de la résistance.
L'observation d'une résistance nous montre un cylindre avec des anneaux colorés. Les trois premiers anneaux permettent de déterminer la valeur de la résistance et le quatrième anneau nous indique la tolérance. C'est le constructeur qui indique la tolérance en % car il est impossible de fabriquer industriellement une série de résistances qui auraient tous exactement la même valeur. Voici le tableau des couleurs utilisées pour les quatre premiers anneaux:
La résistance électrique et la loi d'Ohm : image 4


Exemple de calcul de résistance en utilisant le code des couleurs :
La résistance électrique et la loi d'Ohm : image 5

Le quatrième anneau donne la tolérance en %,ici 5%,c'est à dire :
10 000 * 5 / 100 = 5 00
Un encadrement de la valeur de cette résistance est :
10 000 - 500 < R < 10 000 + 500
9 500 < R < 10 500


Ainsi, si cette résistance est détériorée, on peut la remplacer par toute résistance dont la valeur est comprise entre 9 500 et 10 500 ohms.
L'utilisation du code des couleurs est moins précise qu'une mesure à l'ohmmètre mais c'est encore une méthode très utilisée par les dépanneurs en électronique.

IV. Détermination de la valeur d'une résistance par la loi d'Ohm.

La tension U aux bornes d'un conducteur ohmique est proportionnelle à l'intensité I du courant qui le traverse. Le coefficient de proportionnalité n'est autre que la valeur de la résistance R. Ainsi, la loi d'Ohm s'énonce par la relation de proportionnalité suivante:
U = R * I

d'où U / I = R ou encore I = U / R

Si on trace la caractéristique de la tension U en fonction de l'intensité I, on obtient une droite qui passe par l'origine du repère, c'est une fonction linéaire dont le coefficient de proportionnalité est R; c'est pourquoi, on dit que la résistance est un dipôle passif linéaire.

La résistance électrique et la loi d'Ohm : image 6


Caractéristique U = f (I) d'un conducteur ohmique
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