Loi d'Ohm
Définition
Loi fondamentale de l'électricité qui établit que la tension (U) aux bornes d'un conducteur ohmique est proportionnelle à l'intensité du courant (I) qui le traverse : U = R × I.
Explication
R est la résistance, mesurée en ohms (Ω). U est la tension en volts (V). I est l'intensité en ampères (A). Cette loi ne s'applique qu'aux conducteurs ohmiques (résistances) et à température constante. C'est une loi empirique, pas universelle.
Exemples
- 1
R = 100 Ω, I = 0,5 A → U = 100 × 0,5 = 50 V.
- 2
Si U = 12 V et R = 6 Ω → I = U/R = 12/6 = 2 A.
- 3
Application : calculer la résistance d'un appareil connaissant la tension du secteur (230 V) et l'intensité consommée.
L'essentiel à retenir
- La caractéristique U = f(I) d'un conducteur ohmique est une droite qui passe par l'origine, de coefficient directeur R.
- Puissance électrique reçue par un dipôle : P = U × I ; pour un conducteur ohmique, P = R × I² = U²/R, entièrement dissipée par effet Joule.
- Deux conducteurs ohmiques en série équivalent à une résistance R = R₁ + R₂.
- La loi d'Ohm s'écrit U = R × I en convention récepteur, avec U en volts, R en ohms et I en ampères.
Erreurs fréquentes
- Oublier de convertir : 20 mA = 0,020 A et 2,2 kΩ = 2 200 Ω. Avec ces valeurs, U = 2 200 × 0,020 = 44 V, et non 44 000 V.
- Appliquer U = R × I à une lampe, une diode ou un moteur : leur caractéristique n'est pas une droite passant par l'origine, ce ne sont pas des conducteurs ohmiques.
- Réarranger la formule de travers : I = U/R et R = U/I, jamais R = I/U.
Loi d'Ohm au bac
En contrôle, la loi d'Ohm tombe sous deux formes. Soit un calcul direct dans un circuit, souvent combiné avec la loi des mailles ou la loi des nœuds. Soit une exploitation expérimentale : on te donne un tableau de mesures (U, I), tu traces la caractéristique, tu constates une droite passant par l'origine et tu en déduis R comme coefficient directeur. Le correcteur vérifie la justification (« la caractéristique est une droite passant par l'origine, donc le dipôle est un conducteur ohmique »), les conversions d'unités et l'unité du résultat. En Première, elle sert aussi à calculer une puissance dissipée par effet Joule.
Questions fréquentes
Comment calculer une résistance ?
Mesure la tension U à ses bornes et l'intensité I qui la traverse, puis calcule R = U/I. Avec U = 6 V et I = 0,03 A, R = 200 Ω.
Qu'est-ce qu'un conducteur ohmique ?
C'est un dipôle dont la tension est proportionnelle à l'intensité qui le traverse, comme une résistance. On le reconnaît à sa caractéristique : une droite passant par l'origine.
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