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Les résistances sont des dipôles.
Elles ont pour symbole : |
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On rencontre les résistances dans la plupart des circuits électroniques (ordinateurs, télévision).
Expérience :
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 (
Ω).
Exemples :
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. |
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Pour notre exemple :
L'anneau doré indique que cet écart maximal représente de 5% sur la valeur de 5600 Ω trouvée.
On peut donc trouver la valeur de l'écart maximal : |
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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 Ω < R < 5880 Ω
Expérience : mesurer la valeur des trois résistances.
Apprendre à se servir d’un ohmmètre
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 kΩ
U (V) |
0 |
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I (mA) |
0 |
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On remplace la résistance n°1 par la résistance n°2 et on recommence l’expérience :
Tableau 2 : Résistance n°2 : R2 = 5 kΩ
U (V) |
0 |
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I (mA) |
0 |
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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.
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
Avec :
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.