01. Définition d’un dipôle
Définition : un dipôle est un appareil électrique qui possède deux bornes.
Les deux bornes permettent de relier le dipôle à un circuit électrique.
Physique · Électricité · Chapitre 3
Les récepteurs passifs
Le conducteur ohmique
Découvre ce qu’est un dipôle, comment lire sa caractéristique, utiliser la loi d’Ohm et calculer la puissance et l’énergie dissipées par effet Joule.
Commencer la leçonNotions de base
02. Point de fonctionnement
Définition : le point de fonctionnement d’un dipôle est le couple de valeurs (U, I) correspondant à son état de fonctionnement.
UTension aux bornes du dipôle, exprimée en volts (V).
IIntensité du courant, exprimée en ampères (A).
03. Caractéristique d’un dipôle
La caractéristique montre le lien entre la tension et l’intensité du courant dans le dipôle.
Caractéristique intensité-tensionu = f(I) : on étudie la tension u en fonction de l’intensité I.
Caractéristique tension-intensitéi = f(u) : on étudie l’intensité i en fonction de la tension u.
Le conducteur ohmique
04. Le récepteur passif
Définition : un récepteur passif est un dipôle dont les caractéristiques u = f(I) et i = f(u) passent par l’origine.
Dipôle linéaireSi sa caractéristique est une droite, le dipôle est linéaire.
Dipôle symétriqueSi sa caractéristique est la même en fonctionnement direct et inverse, le dipôle est symétrique.
ConclusionUn conducteur ohmique est un dipôle passif, linéaire et symétrique.
La loi d’Ohm
05. Loi d’Ohm pour un résistor
Pour un dipôle résistor de résistance R, traversé par un courant d’intensité I, la tension UR à ses bornes est donnée par :
Loi d’OhmUR = R × I
URTension aux bornes du résistor, en volts (V).
RRésistance du résistor, en ohms (Ω).
IIntensité du courant, en ampères (A).
Puissance et énergie par effet Joule
06. Puissance dissipée
Un conducteur ohmique transforme une partie de l’énergie électrique en énergie thermique. Cette transformation s’appelle l’effet Joule.
Formule de départP = UR × I
En utilisant la loi d’Ohm, on obtient aussi :
Deux formes utilesP = R × I2
P = UR2 ÷ R
P = UR2 ÷ R
07. Énergie dissipée
L’énergie dissipée dépend de la puissance et de la durée de fonctionnement Δt.
Relation énergie-puissanceEe = P × Δt
Pour un conducteur ohmique :
Formes calculéesEe = R × I2 × Δt
Ee = UR2 ÷ R × Δt
Ee = UR2 ÷ R × Δt
Unités :
Si P est en watts et Δt en secondes, Ee est en joules.
Mesurer une résistance
08. Trois méthodes
- Par calcul : on utilise la loi d’Ohm et la relation R = UR ÷ I.
- Par mesure directe : on utilise un ohmmètre.
- Par lecture directe : on lit la valeur grâce au code couleur inscrit sur le résistor.
AttentionPour mesurer correctement une résistance avec un ohmmètre, le dipôle doit être isolé du circuit et le circuit ne doit pas être alimenté.
09. Le code couleur
Principe : les anneaux colorés placés sur un résistor permettent de connaître directement sa valeur de résistance.
La lecture du code couleur se fait dans l’ordre indiqué par le fabricant. La valeur obtenue est exprimée en ohms (Ω).
Dans cette leçon :
Le code couleur est une méthode de lecture directe de la résistance, en complément du calcul par la loi d’Ohm et de la mesure avec un ohmmètre.