Loi d’Ohm

La loi d’Ohm est la relation entre les conducteurs √©lectriques et leur r√©sistance qui √©tablit que le courant traversant les conducteurs est proportionnel √† la tension qui leur est appliqu√©e.

Le physicien allemand Georg Simon Ohm (1787-1854) fut le premier à démontrer expérimentalement cette relation.

D√©claration de la loi d’Ohm

Ohm a d√©couvert au d√©but du 19e si√®cle que le courant traversant un m√©tal √©tait directement proportionnel √† la tension ou √† la diff√©rence de potentiel √©lectrique √† travers le m√©tal. La d√©couverte d’Ohm a conduit √† l’id√©e de r√©sistance dans les circuits.

La loi d’Ohm exprim√©e sous forme d’√©quation est V = RI, o√Ļ V est le potentiel √©lectrique en volts, je est le courant en amp√®res et R est la r√©sistance en ohms.

Pour comprendre la loi d’Ohm, nous devons clarifier les concepts de charge, de courant et de tension.

Concepts cl√©s de la loi d’Ohm

Charge

La la source de toutes les charges √©lectriques r√©side dans la structure atomique. La charge d’un √©lectron est l’unit√© de base de la charge. La mesure de charge est le coulomb (C) en l’honneur du physicien fran√ßais Charles Augustin de Coulomb. La charge d’un √©lectron est √©gale √† 1,60 x 10-19 C. Cela signifie qu’une charge de 1 C est √©gale √† la charge de 6,25×1018 √©lectrons.

Conducteurs

Ceux substances dans lesquelles les charges se d√©placent facilement ils sont appel√©s conducteurs. Les m√©taux sont d’excellents conducteurs en raison du d√©placement ou du mouvement de leurs √©lectrons dans leur structure cristalline atomique.

Par exemple, le cuivre, qui est couramment utilis√© dans les c√Ębles et autres appareils √©lectriques, contient onze √©lectrons de valence. Sa structure cristalline se compose de douze atomes de cuivre reli√©s par leurs √©lectrons d√©log√©s. Ces √©lectrons peuvent √™tre consid√©r√©s comme une mer d’√©lectrons avec la capacit√© de migrer √† travers le m√©tal.

Conducteurs ohmiques

Les conducteurs ohmiques sont ceux qui respectent la loi d’Ohm, c’est-√†-dire que la r√©sistance est constante √† temp√©rature constante et ne d√©pend pas de la diff√©rence de potentiel appliqu√©e. Exemple: conducteurs m√©talliques.

Conducteurs non ohmiques

Ce sont ces conducteurs qui ne suivent pas la loi d’Ohm, c’est-√†-dire que la r√©sistance varie en fonction de la diff√©rence de potentiel appliqu√©e. Exemple: certains composants d’appareils √©lectroniques tels que les ordinateurs, les t√©l√©phones portables, etc.

Isolateurs

Au lieu de cela, ceux substances qui r√©sistent au mouvement de la charge ils sont appel√©s isolants. Les √©lectrons de valence des isolants, tels que l’eau et le bois, sont fortement limit√©s et ne peuvent pas se d√©placer librement √† travers la substance.

jet stream

Les c√Ębles √©lectriques sont un bon exemple de conducteur et d’isolant: le m√©tal √† l’int√©rieur conduit l’√©lectricit√© tandis que le rev√™tement en plastique est isolant.

Courant

Le courant √©lectrique est le d√©bit de charge √† travers un conducteur par unit√© de temps. Le courant √©lectrique est mesur√© en amp√®res (A). Un amp√®re √©quivaut au d√©bit de 1 coulomb par seconde, c’est-√†-dire 1A = 1C / s.

Voir aussi Courant électrique.

Tension

Le courant électrique qui traverse un conducteur dépend du potentiel ou de la tension électrique et de la résistance du conducteur au flux de charge.

Le courant √©lectrique est comparable au d√©bit d’eau. La diff√©rence de pression d’eau dans un tuyau permet √† l’eau de passer de la haute pression √† la basse pression. La diff√©rence de potentiel √©lectrique mesur√© en volts permet la circulation des charges √©lectriques sur un fil d’une zone de potentiel √©lev√© √† faible.

La pression d’eau est maintenue par une pompe et la diff√©rence de potentiel pour la charge est maintenue par une batterie.

Résistance électrique

La résistance électrique est le difficulté avec laquelle les charges électriques traversent un conducteur.

En utilisant l’analogie de l’eau, la r√©sistance √©lectrique peut √™tre compar√©e au frottement de l’√©coulement de l’eau √† travers un tube. Un tube lisse et poli offre peu de r√©sistance au passage de l’eau, tandis qu’un tube rugueux et rempli de d√©bris ralentira le mouvement de l’eau.

La r√©sistance √©lectrique est li√©e √† l’interaction des √©lectrons conducteurs lorsqu’ils se d√©placent d’atome en atome √† travers le conducteur. La r√©sistance est mesur√©e en ohms ou en ohms et est repr√©sent√©e par la lettre grecque om√©ga ő©.

Points clés à retenir

  • La tension d√©place le courant tandis que la r√©sistance l’emp√™che.
  • La loi d’Ohm fait r√©f√©rence √† la relation entre la tension et le courant.
  • Les circuits ou composants qui ob√©issent √† la relation V = IR sont appel√©s graphiques ohmiques et pr√©sentent des graphiques courant-tension lin√©aires et passant par le point z√©ro.
  • Une r√®gle de base pour se souvenir de la formule d’Ohm est de se souvenir que Victoria est le Reina de jeAngleterre; V = RI

Probl√®mes d’application de la loi d’Ohm

Problème 1

Calculez la r√©sistance √©lectrique d’une r√©sistance avec un courant de 10 A et une diff√©rence de potentiel de 200 V.

R√©ponse: Selon la loi d’Ohm, la r√©sistance est calcul√©e √† partir de l’expression V = RI, en effa√ßant le R nous avons que R = V / I = 200 volts / 10 A = 20 ő©. La r√©sistance est √©gale √† 20 ő©.

 

Problème 2

Un conducteur a une r√©sistance de 54 ő©.
a) Quel est le courant si le conducteur est connecté à une pile 9 volts?
b) Quelle est la tension à ses bornes si un courant de 200 mA traverse le conducteur?

Réponse:

a) I = 0,16 A = 160 mA
b) V = 10,8 volts

 

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