« Résistance et impédance/Loi d'Ohm » : différence entre les versions
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== Dipôle résistant, loi d'Ohm ==
=== Résistance ===
En électricité, le terme '''résistance''' désigne différentes choses, qui restent toutefois liées :
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* '''un composant électronique''' conçu pour approcher de manière très satisfaisante la loi d'Ohm dans une large plage d’utilisation.
=== Dipôle passif ===
Une résistance est toujours un dipôle passif.
Ligne 37 :
* Contre-Exemple : Un moteur électrique n'en est pas un.
=== Loi d'Ohm ===
{{Définition
| contenu =
Ligne 46 :
| contenu =Tant que la température du dipôle résistant est constante, la tension aux bornes d’un conducteur métallique est proportionnelle au courant ; la résistance du dipôle est constante.}}
=== Caractéristique tension courant d'une résistance ===
[[Fichier:Fonction transfert résistance.svg|200px|right]]
{{Définition
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Ensuite, la caractéristique s'incurve. La caractéristique montre que la tension n'est plus proportionnelle au courant.
=== Résistance électrique ===
[[Fichier:UIR.svg|150px|thumb|Loi d'Ohm]]
{{Définition
Ligne 77 :
L'application de la loi d'Ohm à la mesure de la résistance est une méthode simple, c’est la méthode volt-ampèremétrique qui peut être extrêmement précise si l’on tient compte des perturbations engendrées par les appareils de mesure.
=== Exercices ===
{{CfExo
|align=right
Ligne 85 :
{{clr}}
== Calcul de la résistance ==
La méthode volt-ampèremétrique permet de mesurer la résistance d’un conducteur. Mais pour les conducteurs simples et homogènes qui sont définis par des dimensions et une nature de matière. Il est possible, en fonction de ces différents paramètres, de déterminer la valeur de leur résistance.
=== Influence de la longueur ===
{{principe
| contenu =On alimente, en mesurant sa tension et son courant, un morceau de conducteur dont on peut en faire varier la longueur sans modifier ses autres paramètres (section, température) et on remplit un tableau de mesure.}}
Ligne 107 :
La résistance d’un fil est proportionnelle à la longueur.}}
=== Influence de la section ===
{{principe
| contenu =On alimente, en mesurant sa tension et son courant, différents conducteurs de sections différentes, mais sans modifier ses autres paramètres (nature du conducteur, température et longueur) et on remplit un tableau de mesure.}}
Ligne 128 :
La résistance d’un fil est inversement proportionnelle à la section du fil.}}
=== Influence de la nature du fil ===
À partir des deux constatations précédentes, en posant <math>l</math> la longueur d’un conducteur et <math>s</math> sa section, on peut écrire que :<br /><math>R= k \frac{l}{s}</math>
Ligne 162 :
Pour connaître la valeur de résistivité de certains matériaux, consulter l’[[w:Résistivité|article sur Wikipédia]].
=== Influence de la température ===
Pour déterminer l'influence de la température sur la résistivité d’un matériau, il faut faire le calcul suivant :
''R''(''θ'') = ''R0''*(1 + ''a''*''θ'')
Ligne 171 :
''R0'' est la résistance initiale.
=== Exercices ===
{{CfExo
|align=right
Ligne 179 :
{{clr}}
== Mesure de la résistance électrique ==
=== Avec un ohmmètre ===
Pour mesurer la valeur d’une résistance avec un ohmmètre, il faut que cette résistance soit déconnectée de son montage (sinon on mesure la résistance du montage).
Ligne 185 :
On connecte la résistance à mesurer aux deux bornes de l'appareil de mesure (l'ohmmètre) et on lit directement la valeur indiquée. En général, ces appareils utilisent la méthode volt-ampèremétrique (ci-dessous) et la loi d'Ohm : ils injectent un courant constant et connu à travers le dipôle et mesurent la tension qui est convertie en valeur de résistance.
=== Avec la méthode volt-ampèremétrique ===
Utilisant la loi d'Ohm (<math> R = \frac U I</math>), on fait circuler un courant dans l'élément dont on veut connaitre la résistance et on mesure la tension. Il faut donc deux appareils de mesure (un voltmètre et un ampèremètre).
Ligne 194 :
* le montage amont.
==== Montage aval ====
L'ampèremètre se place avant le voltmètre. La valeur de la tension est exacte mais on fait donc une erreur sur le courant mesuré car l'ampèremètre prend en compte le courant qui traverse la résistance interne du voltmètre, en plus de celle du système mesuré. On mesure donc en toute rigueur la résistance équivalente du dipôle en parallèle avec le voltmètre. Cette méthode est intéressante pour les dipôles dont la résistance est faible par rapport à celle du voltmètre, généralement de l’ordre du MΩ. Si elles sont proches, la connaissance de la résistance interne du voltmètre permet de calculer la résistance du dipôle.
==== Montage amont ====
Le voltmètre mesure la tension au borne de l’ensemble « ampèremètre - dipôle ». La valeur du courant est exacte mais on fait une erreur sur la tension. On mesure donc en toute rigueur la résistance équivalente du dipôle en série avec l'ampèremètre. Cette méthode est intéressante pour les dipôles dont la résistance est forte par rapport à celle de l'ampèremètre (rarement supérieure au kΩ). Comme précédemment, si besoin, la connaissance de la résistance interne de l'ampèremètre permet de calculer la résistance exacte du dipôle.
=== À l'aide d'un pont de Wheatstone ===
[[Fichier:Wheatstone Bridge.svg|300px|thumb|Pont de Wheatstone]]
Le pont de Wheatstone est un système de mesure de résistance par comparaison.
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