Texte à méditer :  
Une école où les écoliers feraient la loi serait une triste école.
   Ernest Renan

Où est-ce ?



Calendrier
Visites

   visiteurs

   visiteurs en ligne

Electricité - Chapitre 4 : Les résistances

Les résistances électriques

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------


I°) Présentation des résistances :

a) Rappel :

Les résistances sont des dipôles.

 

 

Elles ont pour symbole :

On rencontre les résistances dans la plupart des circuits électroniques (ordinateurs, télévision).

b) Influence des résistances dans un circuit :

Expérience :

4_chap4_1.jpg

La lampe L1 brille davantage que la lampe L2.

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 (
).

Exemples :

  • R = 4
  • R = 1,5 k

Une résistance peut aussi être appelée conducteur ohmique.

Pour connaître la valeur d'un conducteur ohmique, 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.

• Anneaux 1 et 2: Les deux premiers anneaux indiquent les deux premiers chiffres de la valeur de la résistance.
        Pour notre exemple :
                 anneau vert 5
                 anneau bleu6

• Anneau 3 : Il indique le nombre de zéros à rajouter.
                 anneau rouge 2 donc on rajoute derrière les premiers chiffres 2 zéros, ce qui revient aussi à multiplier par 102 (ou 100).
         La valeur de la résistance est donc
R = 5600

• Anneau 4 : C'est une indication du fabricant sur la précision de la valeur de la résistance. Elle est donnée en pourcentage.
                 anneau doré précision +/- 5%.

Couleur

Chiffre

Tolérance

Noir

 

0

 

Marron

 

1

 

Rouge

 

2

 

Orange

 

3

 

Jaune

 

4

 

Vert

 

5

 

Bleu

 

6

 

Violet

 

7

 

Gris

 

8

 

Blanc

 

9

 

Or

 

-

+/- 5%

Argent

 

-

+/- 10%


Pour notre exemple :
L'anneau doré indique que cet écart maximal représente de 5% sur la valeur de 5600 trouvée.

On peut donc trouver la valeur de l'écart maximal :

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 :

5600 - 280 < R < 5600 + 280
5320 < R < 5880


d) Mesurer de résistances :

  • On mesure une tension avec un ohmmètre.
  • On doit d’abord débrancher la résistance du circuit avant de la brancher aux bornes de l’ohmmètre (mesure hors circuit).
  • Le curseur du multimètre est sur la position et on utilise les bornes  et COM.

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).

 

2) Mesures :

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 k

U (V)

0

1

2

3

4

5

6

I (mA)

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

On remplace la résistance n°1 par la résistance n°2 et on recommence l’expérience :

Tableau 2 : Résistance n°2 : R2 = 5 k

U (V)

0

1

2

3

4

5

6

I (mA)

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1,2

 

Nous constatons que l'intensité de courant qui traverse la résistance augmente quand la tension à ses bornes augmente.

 

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 fait figurer l'intensité en abscisse et la tension en ordonnée.

Échelle des abscisses   :     1 cm représente 0,1 mA

Échelle des ordonnées :     1 cm représente 1 V

 

 

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 :

a) Conclusion de l'étude expérimentale :
 

  • On constate que la caractéristique d’une résistance est une droite croissante passant par l’origine du repère.
  • On peut en conclure que :

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.

  • On compare a à la valeur de la résistance mesurée à l’ohmmètre et on constate que a = R.

b) Enoncé de la loi d'Ohm :


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

Avec :

  • U en Volt
  • R en Ohm
  • I en Ampère

Apprendre à utiliser la loi d'ohm
 

Conséquences pratiques :

De cette loi, on peut tirer quelques enseignements utiles :

  • Pour une valeur donnée de la résistance, l’intensité du courant augmente si la tension augmente (et inversement).
  • Pour une tension donnée (comme à la maison où elle est de 220 V), si la résistance diminue, l’intensité augmente. Comme la résistance du corps humain mouillée est inférieure à celle du corps humain sec, l'intensité qui traversera le corps en cas d'électrocution dans une salle de bain sera beaucoup plus grande et dangereuse.

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.


Date de création : 20/07/2009 @ 22:02
Dernière modification : 23/09/2009 @ 20:56
Catégorie : Electricité
Page lue 1122 fois


Prévisualiser Prévisualiser     Imprimer l'article Imprimer l'article

Réactions à cet article


Personne n'a encore laissé de commentaire.
Soyez donc le premier !


Cours Collège
Web
Dictionnaire
  • DéplierFermer Dictionnaire alphabétique

    • ¤ A
    • ¤ B
    • ¤ C
Histoire des sciences
Jeux & divertissements

Texte à méditer :  
La vérité est parfaite pour les mathématiques, la chimie, la philosophie, mais pas pour la vie.
   Ernesto Sabato

Design : Sabine Jeangérard - Image © Cebarre - Licence Creative commons - Optimisé pour Firefox
^ Haut ^