Loi d'Ohm : courant, tension et résistance
1 · Prédire
Une batterie 9 V entraîne le courant à travers une seule résistance. Si vous utilisez une résistance plus grosse, est-ce que plus ou moins de courant circule ?
- Une résistance plus grande signifie moins de courant qui circule.
- Une résistance plus grande signifie que plus de courant circule.
- Le courant ne dépend pas de la résistance.
2 · Configurer
- Ouvrez le préréglage à résistance unique et appuyez sur Réinitialiser. La batterie fournit un 9 V fixe.
- Activez la lecture du courant sur la résistance.
- Définissez la valeur de la résistance pour chaque essai et enregistrez le courant.
3 · Collecter les données
| Résistance R (Ω) | Puissance dissipée P (W) | Courant I (mA) |
|---|---|---|
| 50.00 | ||
| 100.00 | ||
| 200.00 |
Tracez le courant I (axe y) par rapport à 1/R (axe x) pour vos trois essais. La droite passe-t-elle directement par l’origine ?
4 · Analyser
- Pour un essai, calculez I = E/R avec E = 9 V. Comparez avec le tableau.
- Expliquez pourquoi doubler la résistance réduit de moitié le courant, en utilisant la loi d'Ohm I = E/R à tension fixe.
5 · Approfondir
- Votre colonne de puissance (P = E²/R) diminue à mesure que la résistance augmente, même si la tension reste fixe. Expliquez pourquoi une résistance plus grande consomme moins de puissance sur la même batterie.
- Qu'arriverait-il au courant (et à la batterie) si R était réglé sur près de 0 Ω ? Pourquoi les circuits réels évitent-ils cette condition de « court-circuit » ?
La physique derrière cette expérience
La loi d'Ohm
Ici, V est égal à la FEM totale de la batterie : 9 V.
Puissance électrique (à partir de V et R)
La puissance dissipée par une résistance peut être calculée directement à partir de la tension et de la résistance sans avoir besoin de courant : P = V²/R.
Circuits
- Résistances en série : les résistances s'ajoutent
- Résistances en parallèle : le courant se divise
- Une lampe commutée : dissipation de puissance dans une ampoule
- Batteries en série : ajout d'EMF
- Appareils de mesure idéaux : les ampèremètres et les voltmètres ne perturbent pas le circuit
- Ampoules en série : courant partagé, ampoules à variateur
- Ampoules en parallèle : même tension, luminosité totale
- Court-circuiter une ampoule : que se passe-t-il lorsque vous en contournez une
- Un variateur à rhéostat : résistance variable en continu
- Placement correct du compteur : ampèremètre en série, voltmètre en parallèle
- Compteurs échangés : une erreur de câblage courante
- Charge RC : l'approche exponentielle d'un condensateur
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