Au programme de ce chapitre
- I. La résistance électrique
- II. La loi d'Ohm
- III. Limites et pièges
- Savoir-faire
- Exercices types corrigés
- Teste-toi — vrai ou faux ?
- Pièges fréquents et astuces
- À retenir
La définition à retenir
Définition La résistance R d'un élément mesure sa capacité à s'opposer au passage du courant. Elle s'exprime en ohms (Ω) ; 1 kΩ = 1 000 Ω. Un résistor (ou conducteur ohmique) est un composant fabriqué pour avoir une résistance précise. La résistance d'un fil augmente avec sa longueur, diminue quand sa section (son épaisseur) augmente, et dépend du matériau.
Un exemple corrigé
Exemple Les fils de connexion en cuivre ont une résistance très faible (bien moins de 1 Ω). La résistance chauffante d'un grille-pain, en alliage de nickel et de chrome, vaut quelques dizaines d'ohms : elle limite le courant et chauffe fortement.
Lexique
- résistance (R)
- opposition au passage du courant, en ohms (Ω)
- résistor
- composant de résistance déterminée
- conducteur ohmique
- élément qui respecte la loi d'Ohm
- proportionnel
- deux grandeurs dont le quotient reste constant
Les erreurs fréquentes à éviter
Piège — les préfixes. 30 mA, ce n'est pas 30 A mais 0,030 A, et 4,7 kΩ, ce n'est pas 4,7 Ω mais 4 700 Ω. Convertis toujours avant d'appliquer U = R × I, sinon ton résultat sera faux d'un facteur 1 000.
Piège — U / I n'est pas toujours une résistance « constante ». Pour une ampoule, tu peux calculer U / I à chaque mesure, mais la valeur change. Ne présente pas ce quotient comme « la » résistance de l'ampoule sans préciser dans quelles conditions il a été mesuré.
Attention Une lampe à filament n'est pas un conducteur ohmique : en chauffant, son filament voit sa résistance augmenter, et la courbe U(I) n'est pas une droite. La loi d'Ohm ne s'applique qu'aux résistors à température à peu près constante. Autre piège : 30 mA, ce n'est pas 30 A mais 0,030 A.
L'astuce du prof
Astuce — le triangle de la loi d'Ohm. Dessine un triangle avec U en haut, R et I en bas. Cache la grandeur cherchée : U = R × I (le bas se multiplie), R = U / I et I = U / R (le haut se divise par le bas).
Exercices corrigés
Cherche d'abord seul, puis ouvre la correction.
Exercice 1 — Une tension à calculer
Un résistor de 47 Ω est traversé par un courant de 0,20 A. Quelle tension y a-t-il entre ses bornes ?
Voir la correction
On cherche U et on connait R et I : U = R × I = 47 × 0,20 = 9,4 V. Les unités de base étaient déjà utilisées (Ω et A), il n'y a rien à convertir. Cette tension dépasse celle d'une pile plate de 4,5 V : il faudrait une alimentation de laboratoire.
Exercice 2 — Un résistor ohmique ?
On mesure la tension et l'intensité dans un composant.
Ce composant est-il un conducteur ohmique ? Si oui, quelle est sa résistance ?
| U (V) | 0 | 2,0 | 4,0 | 6,0 | 8,0 |
|---|---|---|---|---|---|
| I (mA) | 0 | 8,0 | 16 | 24 | 32 |
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Je calcule U / I en convertissant les mA : 2,0 / 0,0080 = 250 Ω ; 4,0 / 0,016 = 250 Ω ; 6,0 / 0,024 = 250 Ω ; 8,0 / 0,032 = 250 Ω. Le quotient reste constant : la tension est proportionnelle à l'intensité, et le graphique serait une droite passant par l'origine. Le composant est un conducteur ohmique de résistance R = 250 Ω.