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I°) Présentation des résistances
:
Les résistances
sont des dipôles.
On rencontre les résistances dans la plupart des circuits électroniques (Ordinateurs, télévision). Expérience :
Conclusion : L’ajout d’une résistance en série dans un circuit permet de limiter l’intensité du courant dans ce circuit. Plus la résistance
d’un circuit est grande, plus l’intensité du courant est faible. c) Grandeur caractéristique d'une résistance : Chaque résistance est donc caractérisée par une valeur notée R et exprimée en ohm (W). Exemples :
Quand on utilise un conducteur ohmique, on doit connaître sa résistance. Les fabricants placent des anneaux colorés qui donnent plusieurs indications. Tout d'abord il faut placer la résistance devant-soi comme l'indique le schéma avec les 3 anneaux colorés à gauche.
L'anneau 4 indique l'écart
maximal possible entre la valeur réelle de la résistance et la valeur
annoncée par les anneaux. Dans notre exemple, l'anneau doré indique que cet écart maximal représente de 5% sur la valeur de 5600 W trouvée.
Cet écart peut être en plus ou en moins par rapport à la valeur donnée par les anneaux. On peut alors déterminer dans quel intervalle se situe la valeur réelle de la résistance : 5320 < R < 5880
Expérience : mesurer la valeur des trois résistances. Apprendre à se servir d’un ohmmètre II°)
Utilisation des résistances : a) Les différents
types de résistances : 1) Résistances de protection : En électronique on utilise des résistances pour protéger les composant (D.E.L.) ne supportant qu’une intensité très faible. 2) Résistances chauffantes : Les résistances transforment l’énergie électrique reçue en chaleur. On peut donc les utiliser comme appareils de chauffage (Plaques électriques, dégivrage …). 3) Résistances variables : On appelle ces résistances potentiomètre ou rhéostat. b) Etude expérimentale d'une résistance : 1) Montage : Il s’agit donc de mesurer la tension
U aux bornes de la résistance
(d'où l'utilisation du voltmètre) en fonction de l’intensité
électrique I qui la traverse (d'où la présence, dans le circuit,
de l'ampèremètre).
Nous effectuons ces mesures sur deux résistances différentes R1 et R2 Faisons varier la tension du générateur. Pour différentes valeurs de la tension fournie par ce générateur, on mesure U et I. On note les résultats de mesure dans les
deux tableaux suivant : Tableau
1 : Résistance n°1 : R1 = 10
kW
On remplace la résistance n°1 par la résistance
n°2 et on recommence l’expérience : Tableau
2 : Résistance n°2 : R2 = 5
kW
3) Caractéristique Tension-Courant : C’est la courbe qui donne les valeurs
de la tension aux bornes d’un dipôle en fonction de celle de l’intensité.
On place sur le graphique les points correspondant aux divers couples (I,U) du tableau « résistance n°1 ». On trace la caractéristique de la résistance n°1 en la lissant, c'est-à-dire en ne faisant pas passer votre courbe par tous les points mais en essayant d'obtenir la courbe la plus régulière possible. On fait le même travail pour la résistance n°2. III°) Enoncé de la loi d'Ohm :
La tension aux bornes d’une résistance et proportionnelle à
l’intensité qui la traverse.
U = a . I avec a
coefficient directeur de la droite.
La tension aux bornes d’une résistance est égale au produit de la valeur de la résistance par l’intensité. c) Expression mathématique de la loi d'Ohm : U = R x I
Conséquences pratiques
: De cette loi, on peut tirer quelques enseignements
utiles :
Remarque : Si on traçait la caractéristique d’une lampe ou du corps humain, celle-ci ne serait pas une droite ; la relation de proportionnalité entre la tension et l’intensité ne pourrait pas s’appliquer (il existe d’autres relations plus complexes qui permettent de relier la tension, la résistance et l’intensité dans ces cas là). Cependant, les enseignements qui précèdent s’appliquent quand même à la lampe ou au corps humain. IV°) Comment sont constituées les résistances ? a) Influence des matériaux utilisés :
Remarque : Un matériau est bon conducteur si sa résistance et faible et inversement.
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