Rôle du conducteur ohmique dans un circuit en série
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Objectif
Les conducteurs ohmiques, aussi appelés parfois
résistances, sont présents dans la plupart des
circuits électriques. Quelle est leur influence sur le
reste du circuit, quel est leur rôle ? Dans quels cas
les utilise-t-on ?
1. Les conducteurs ohmiques et leur résistance
a. Description et réprésentation
Un conducteur ohmique possède une forme
cylindrique et ses deux bornes sont
identiques.
C'est un dipôle non polarisé : son fonctionnement est le même quel que soit son sens de branchement.
C'est un dipôle non polarisé : son fonctionnement est le même quel que soit son sens de branchement.
b. La résistance et son unité
Un dipôle ohmique est
caractérisé par une grandeur
électrique appelée résistance.
Cette grandeur se note R et son unité est
l'ohm de symbole
Ω
(lettre grecque oméga).
Exemple:
Si un conducteur ohmique possède une résistance de 400 ohms, celle-ci pourra se noter : R = 400 Ω
On utilise également les unités dérivées de l'ohm :
- le kiloohm (1 kΩ = 1000Ω )
- le mégaohm (1 MΩ = 1 000 000Ω )
Remarque:
Le mot « résistance » peut désigner deux choses :
- un dipôle : le terme « résistance » remplace souvent le terme « conducteur ohmique ».
- la grandeur électrique qui caractérise un conducteur ohmique.
Ω
(lettre grecque oméga).Exemple:
Si un conducteur ohmique possède une résistance de 400 ohms, celle-ci pourra se noter : R = 400 Ω
On utilise également les unités dérivées de l'ohm :
- le kiloohm (1 kΩ = 1000Ω )
- le mégaohm (1 MΩ = 1 000 000Ω )
Remarque:
Le mot « résistance » peut désigner deux choses :
- un dipôle : le terme « résistance » remplace souvent le terme « conducteur ohmique ».
- la grandeur électrique qui caractérise un conducteur ohmique.
c. Rôle du conducteur ohmique dans un circuit
On ajoute un conducteur ohmique en série dans un
circuit simple.
Lorsqu'on ajoute le conducteur ohmique, la lampe brille moins et l'intensité du courant diminue.
Dans un circuit série, le rôle d'un conducteur ohmique est de diminuer l'intensité du courant.
Lorsqu'on ajoute le conducteur ohmique, la lampe brille moins et l'intensité du courant diminue.
Dans un circuit série, le rôle d'un conducteur ohmique est de diminuer l'intensité du courant.
2. Influence de la résistance d'un conducteur
ohmique dans un circuit en série
Afin de comparer l'effet de deux conducteurs ohmiques de
résistances différentes, on réalise
les circuits électriques suivants :
Résultats des mesures réalisées
grâce aux ampèremètres:
- dans le circuit n°1 : I1 = 400 mA
- dans le circuit n°2 : I2 = 150 mA
On observe que:
La lampe a un éclat plus faible dans le circuit n°2.
L'intensité du courant est plus faible dans le circuit n°2
Interprétation :
L'intensité est plus faible dans le circuit n°2, car la résistance du conducteur ohmique y est plus élevée.
Dans un circuit électrique en série, plus la résistance d’un conducteur ohmique est élevée, plus l’intensité du courant électrique qui circule dans ce circuit est faible.
- dans le circuit n°1 : I1 = 400 mA
- dans le circuit n°2 : I2 = 150 mA
On observe que:
La lampe a un éclat plus faible dans le circuit n°2.
L'intensité du courant est plus faible dans le circuit n°2
Interprétation :
L'intensité est plus faible dans le circuit n°2, car la résistance du conducteur ohmique y est plus élevée.
Dans un circuit électrique en série, plus la résistance d’un conducteur ohmique est élevée, plus l’intensité du courant électrique qui circule dans ce circuit est faible.
3. Où placer un conducteur ohmique dans un
circuit électrique ?
Afin d'observer l'influence de l'emplacement d'un
conducteur ohmique, on réalise deux circuits
électriques dans lesquels la lampe et la
résistance sont permutées.
Résultats des mesures réalisées grâce aux ampèremètres:
- dans le circuit n°3 : I3 = 50 mA
- dans le circuit n°4 : I4 = 50 mA
On observe que l'intensité est la même dans les deux circuits.
Interprétation:
La permutation de la lampe et de la résistance ne modifie pas l'intensité.
La place d'un conducteur ohmique dans un circuit en série n'a donc pas d'influence sur l'intensité du courant.
Résultats des mesures réalisées grâce aux ampèremètres:
- dans le circuit n°3 : I3 = 50 mA
- dans le circuit n°4 : I4 = 50 mA
On observe que l'intensité est la même dans les deux circuits.
Interprétation:
La permutation de la lampe et de la résistance ne modifie pas l'intensité.
La place d'un conducteur ohmique dans un circuit en série n'a donc pas d'influence sur l'intensité du courant.
4. Utilisation des conducteurs ohmiques
a. Protection des dipôles
Comme une résistance dans un circuit provoque une
baisse de l'intensité, les conducteurs
ohmiques sont souvent utilisés pour
protéger des dipôles fragiles (comme
les diodes), dont l'intensité reçue doit
être limitée pour éviter qu'ils ne
grillent.
b. L'effet Joule
Lorsqu'un conducteur ohmique est parcouru par un
courant électrique, il dissipe l'énergie
électrique reçue sous forme
d'énergie thermique (chaleur) : c'est ce qu'on
appelle l'effet Joule.
c. Inconvénients de l'effet Joule
Cette dissipation d'énergie thermique est
la plupart du temps un inconvénient.
Il provoque l'échauffement des appareils électriques et peut perturber leur fonctionnement.
Les unités centrales d'ordinateur sont par exemple équipées d'un ventilateur afin d'éviter que l'échauffement ne devienne excessif.
Il provoque l'échauffement des appareils électriques et peut perturber leur fonctionnement.
Les unités centrales d'ordinateur sont par exemple équipées d'un ventilateur afin d'éviter que l'échauffement ne devienne excessif.
d. Utilisation de l'effet Joule pour produire de la
chaleur
Dans d'autres cas, la production de chaleur est un
phénomène recherché: dans les
plaques de cuisson, les fours, les radiateurs
électriques, les sèche-cheveux etc.
e. Cas des fusibles
Les fusibles mettent également à profit
l'effet Joule pour protéger appareils et
installations électriques d'une intensité
trop élevée.
Les fusibles sont composés d'un conducteur ohmique qui produit d'autant plus de chaleur que l'intensité du courant reçu est élevée.
Lorsque l'intensité dépasse une certaine limite, la chaleur est suffisante pour faire fondre le métal composant le fusible: le circuit est ouvert et le courant ne circule plus.
Les fusibles sont composés d'un conducteur ohmique qui produit d'autant plus de chaleur que l'intensité du courant reçu est élevée.
Lorsque l'intensité dépasse une certaine limite, la chaleur est suffisante pour faire fondre le métal composant le fusible: le circuit est ouvert et le courant ne circule plus.
L'essentiel
Un conducteur ohmique est un dipôle non
polarisé possédant deux bornes
identiques.
Un conducteur ohmique est caractérisé par une grandeur électrique appelée résistance représentée par la lettre R dont l'unité est l'ohm de symbole Ω .
Dans un circuit en série, le rôle d’un conducteur ohmique est de diminuer l’intensité du courant.
Plus la résistance d'un conducteur ohmique est élevée, plus l'intensité du courant électrique qui circule est faible.
La place d'un conducteur ohmique dans un circuit en série n'a pas d'influence sur l'intensité du courant.
Un conducteur ohmique est caractérisé par une grandeur électrique appelée résistance représentée par la lettre R dont l'unité est l'ohm de symbole Ω .
Dans un circuit en série, le rôle d’un conducteur ohmique est de diminuer l’intensité du courant.
Plus la résistance d'un conducteur ohmique est élevée, plus l'intensité du courant électrique qui circule est faible.
La place d'un conducteur ohmique dans un circuit en série n'a pas d'influence sur l'intensité du courant.
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