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La loi d'Ohm
Si on vous donne la tension et le courant dans un circuit, quelle formule pouvez-vous utiliser pour calculer la résistance ?
Salut Kim ! Qu'est-ce qu'il y a dans le sac ? Des piles, des cordons, une lampe, un interrupteur, un voltmètre, un ampèremètre. Oh ! Tu vas faire une expérience.
Bien ! As-tu une hypothèse ? Que veux-tu montrer ? Il existe une relation entre la tension, le courant et la résistance. Intéressant.
D'accord, tu connectes une batterie à une lampe et à un interrupteur. Et tu mesures la tension aux bornes de la batterie et le courant dans le circuit. Tout est prêt ? Bien ! Allume le courant.
Mmm, la tension est d'un virgule cinq volts et le courant est de zéro virgule deux ampères. Tu le notes, hein, Kim ? Que fais-tu maintenant ? Deux batteries ? Connectées en série ?
Et tu vas mesurer de la même manière. Maintenant, la tension est de trois volts et la lampe brille plus. Car le courant est plus important. Zéro virgule quatre ampères. Prends-en note aussi.
Ajoutes-tu encore une autre batterie ? Toutes connectées en série ? D'accord, maintenant la tension est de quatre virgule cinq volts. La lampe est plus lumineuse maintenant. Car le courant est de zéro virgule six ampères. Écris-le aussi sur le tableau.
D'accord. Tu as donc fait le travail de laboratoire. Et ensuite ? Oui, dessine un graphique. Le courant sur un axe, la tension sur l'autre.
Oh ! Regarde. Il y a une relation. L'hypothèse est correcte ! La ligne commence à l'origine et c'est une droite !
C'est une relation linéaire. Plus le courant est élevé, plus la tension est élevée. La tension est donc proportionnelle au courant. En d'autres termes, la tension est égale à une constante multipliée par le courant. C’est ainsi que fonctionnent les relations linéaires.
Cette constante, où la trouves-tu, Kim ? Oui, dans le tableau. Encore une colonne. La tension divisée par le courant. Et c'est sept virgule cinq, sept virgule cinq et sept virgule cinq.
Sept virgule cinq, indépendamment du courant et de la tension dans le circuit. La voilà : la constante. Mais qu'est-ce que c'est vraiment, Kim ? C’est la résistance. La résistance dans ce circuit est de sept virgule cinq ohms.
La tension est égale à la résistance multipliée par le courant. Tension égale résistance multipliée par le courant. C'est ce qu'on appelle la loi d'Ohm. La tension est égale à la résistance multipliée par le courant, et tu l'as montré avec ton expérience, Kim. L'hypothèse est correcte.
Pour mémoire, lors du calcul à l'aide de la loi d'Ohm, sers-toi de ce triangle. Si tu as besoin de connaître la tension, couvre-la avec un doigt. Que vois-tu ? Résistance multipliée par le courant. La tension est égale à la résistance multipliée par le courant.
Tu veux déterminer la résistance ? Couvre-la avec un doigt. La résistance est égale à la tension divisée par le courant. Tu vois ? Et pour calculer le courant, couvre-le avec un doigt.
Le courant est égal à la tension divisée par la résistance. Vois-tu comment marche le triangle ? Mets sur pause si tu dois l’assimiler. Maintenant, on laisse la loi d'Ohm et le triangle de la mémoire posé là, pendant qu'on voit un exemple. Dans ce circuit, nous avons mesuré le courant comme zéro virgule cinq ampères.
La tension est de neuf volts. Quelle est la résistance dans le circuit? La loi d'Ohm nous indique que la tension est égale à la résistance multipliée par le courant. Ensuite, la résistance est égale à la tension sur le courant. La résistance est donc de neuf volts divisé par zéro virgule cinq ampères.
Dix-huit ohms. La loi d'Ohm décrit la relation entre la tension, la résistance et le courant. La tension est égale à la résistance multipliée par le courant. Bien joué, Kim !