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La résistance
électrique
I Notion de résistance
Expérience :
+
12V G
+
12V G
-
I = 125mA
A
I = 250mA
A
I = 150mA
On
Le
J’observe
circuit
mesure
estl’intensité…
que
modifié…
l’intensité
dépend
:
…
en
enajoutant
remplaçant
une ampoule.
l’ampoule
résistor.
•par
duun
nombre
de récepteurs
• de la nature des récepteurs
+
12V G
-
A
1 Définition
La résistance électrique est la capacité d’un
conducteur à freiner le passage du courant
électrique : tous les conducteurs en possèdent
une.
Dans un circuit, plus la résistance est importante,
plus l’intensité du courant est faible.
2 Mesure de la résistance
La résistance d’un conducteur a pour unité le ohm,
de symbole Ω. Elle est notée R.
Georg Simon Ohm, né le 16 mars 1789 à Erlangen en
Allemagne et mort le 6 juillet 1854 à Munich était un
physicien allemand ayant étudié à l’université d’Erlangen.
En tant que professeur d’université, Ohm commence ses
travaux de recherche par une étude sur la cellule
électrochimique, récemment inventée par Alessandro
Volta.
En utilisant du matériel de sa propre invention, Ohm met en
évidence ce qu’on appelle maintenant la loi d’ohm et qui
constitue le départ de l’analyse des circuits électriques.
Les multiples tels que le kilohm (1 000 ou 103 ohm)
et le mégohm (1 000 000 ou 106 ohm) sont
souvent utilisés.
Elle se mesure avec un ohmmètre, de symbole :
Ω
résistance
borne tension
et résistance
borne commune
à toute utilisation
On met le multimètre en mode ohmmètre en
sélectionnant la zone marquée d’un : Ω.
On commence par le plus haut calibre, puis on
baisse selon les besoins.
On place un fil dans la borne « VΩ » et un autre
dans la borne « COM ».
Le ohmmètre se branche en dehors de tout circuit,
directement aux bornes du dipôle dont on veut
mesurer la résistance.
Expérience :
On mesure les résistances de deux lampes, de
tensions nominales identiques mais d’intensités
nominales différentes :
Ω
R = 48 Ω
12V
250mA
Ω
R = 240 Ω
12V
50mA
3 Les résistors
Les résistors (le plus souvent appelés résistances)
ont pour fonction d’augmenter la résistance d’un
circuit, donc d’abaisser l’intensité du courant.
Cela permet :
• d’obtenir des tensions et intensités optimales,
• de protéger des récepteurs sensibles aux trop
fortes intensités.
Le schéma électrique d’un résistor est le suivant :
Il n’est pas nécessaire de mesurer leur résistance,
elle peut être calculée avec les anneaux colorés
qu’ils portent, grâce au code des couleurs.
1er
chiffre
2nd
chiffre
Coefficient
multiplicateur
tolérance
0
0
1
10 %
1
1
10
5%
2
2
100
3
3
1k
±10%
4
4
10 k
5
5
100 k
6
6
1M
7
7
10 M
8
8
9
9
2
6
X
100 k
R = 2 600 kΩ ± 10%
II La loi d’ohm
1 Caractéristique d’un dipôle
La caractéristique d’un dipôle est la courbe
représentant la tension aux bornes du dipôle en
fonction de l’intensité du courant qui le traverse.
Exemple :
U (V)
0
I (A)
Un conducteur ohmique est un dipôle dont la
caractéristique est une droite passant par l’origine.
Exemple :
U (V)
0
I (A)
Les résistors sont des conducteurs ohmiques.
2 La loi d’Ohm
Expérience :
+
V
-
A
On tourne la molette et on note les valeurs
d’intensité I (en A puis en mA) et de tension U :
I (A) 0,030 0,091 0,152 0,212 0,273
91 152 212 273
I (mA) 30
7
9
5
3
U (V) 1
On trace les axes, on les nomme et on les gradue.
Chaque couple donne un point : ils sont reliés pour
tracer la courbe.
U (V)
9
7
5
3
1
0
I (mA)
50
100
150
200
250
300
• La courbe est une droite passant par l’origine (le
« zéro »).
• On en déduit que U et I sont des grandeurs
proportionnelles l’une par rapport à l’autre.
• Pour chaque couple, on calcule U/I (avec I en A):
1
3
5
7
9
=33,3/ 0,091=32,9/ 0,152=32,9/ 0,212=33/ 0,273=32,9
0,030
• Ces valeurs sont toutes proches, leur moyenne
est de :
(33,3+32,9+32,9+33+32,9)÷5= 33
U/I a une valeur moyenne de 33.
Ω
R = 33Ω
• La valeur de R est proche de la valeur moyenne
de U/I.
• On en déduit que : R = U/I.
𝑈
𝐼
Pour un conducteur ohmique, le rapport
est
constant et égale à sa résistance R.
On en déduit la loi d’ohm :
La tension aux bornes d’un conducteur ohmique
est proportionnelle à l’intensité du courant qui le
traverse.
U, I et R sont donc liés par les formules :
U = R x I ou I =
tension résistance intensité
en V
en Ω
en A
𝑈
𝑅
ou R =
𝑈
𝐼
Exemple 1 :
La tension a une valeur de 6V et la résistance de
100Ω : quelle est la valeur de l’intensité ?
• D’après l’énoncé, U = 6V et R = 100Ω
• Or je sais que I =
𝑈
𝑅
• Donc j’en déduis que I =
6
100
= 0,06A
L’intensité du courant est de 0,06A ou 60mA.
Exemple 2 :
La résistance a une valeur de 20kΩ et l’intensité de
1,5mA : quelle est la valeur de la tension ?
• D’après l’énoncé, R = 20kΩ = 20 000Ω
et I = 1,5mA = 0,0015A
• Or je sais que U = RxI
• Donc j’en déduis que U = 20 000x0,0015 = 30V
La tension est de 30V.