La loi d'OHM

[Sinead]

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La loi d’Ohm s'écrit U = R x I



U en Volt

R en Ohm

I en Ampère



Trois noms de famille à qui nous devons tant, et respect, nous écrivons toujours chaque nom avec une majuscule depuis des siècles.



La tension U est égale à la valeur de la Résistance multipliée par l'intensité qui la traverse.



C'est la formule la plus utilisée en électronique, mais surtout en électricité quand elle a été écrite et inventée par Mr Ohm.



Qui était Monsieur OHM ?

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OHM Georg 1789 Erlangen -1854 Munich .jpg

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Comme la formule U = R.I pour un courant continu,

il est facile de trouver avec la règle de trois, l'intensité qui traverse la Résistance, la formule devient I = U / R

et pour trouver la valeur en OHM de la Résistance, la formule devient R = U / I



Dans les circuits électriques, nous trouvons les conducteurs (les fils) en cuivre comme en aluminium et ceux-ci sont de très bon conducteur du courant, cuivre et aluminium ont une résistance faible, mais elle varie en fonction du diamètre du fil.

Plus le fil est gros, moins il est résistant et laisse passer beaucoup de courant (d' Ampères).

Plus le fils est de faible section, plus sa résistance est grande et le courant à pouvoir y passer sera faible et au-delà d'une intensité admise, le fil va fondre; c'est le cas du fusible.



La Résistance consomme du courant; elle chauffe l'air, le radiateur; l'eau, la bouilloire; les aliments, le four; etc...



Mais il y a aussi des petites résistances tout au long du parcours, le fil par lui-même, les interrupteurs, les connecteurs, la prise qui s'échauffe par exemple.



Le circuit est donc composé de diverses résistances qui s'ajoutent les unes aux autres.



Tant que la tension est stable, ou que la pile est bien chargée, l'intensité qui passe dans cette résistance aura la même valeur en Ampère. Mais au bout de quelques minutes, la pile va chuter en tension. C'est le cas dans le montage ci-dessous;

les deux piles de 1,5 Volt couplées font 3 volts, elles sont chargées car elles sont neuves.

Regardez le schéma et la photo:

Au lieu d'avoir 3 Volts, elles n'ont plus que 2,44 Volts au bout d'un temps de décharge dans la résistance de 6,8 OHMS (6,8 Théorique).

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Schéma-Resistor-Avec-AmpèremètreCALCULS.jpg

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Description du circuit par son schéma : il est composé de deux piles, d'un interrupteur, d'une résistance, d'un Voltmètre qui mesure la tension aux bornes de la pile comme aux bornes du circuit, d'un Ampèremètre en série avec la résistance de 6,8 OHMS mais cet Ampèremètre a aussi une résistance interne Ri de 1,25 OHMS. Tout Ampèremètre a une résistance de faible valeur. Elle est toujours en série dans un circuit; ici exceptionnellement, nous l'avons dessiné en pointillé ( Ri ).

Il y a aussi les cordons avec leurs pinces crocodiles. Tous ces accessoires forment une Résistance complémentaire dans le circuit.



Interrupteur mis sur Marche :



Maintenant le courant circule.



En un premier temps regardez l' Ampèremètre, il affiche une intensité de 0,28 Ampère. Son commutateur rotatif est placé sur 10A. Un des fils est connecté sur la borne de Gauche marquée 10 ADC.

En effet, l'intensité étant supérieure à 200 milliAmpères, le commutateur a été placé sur le calibre 10 A et de ce fait le fil doit être connecté à la borne 10 ADC.

Remarquez aussi la pince crocodile qui est reliée à une douille et celle-ci est enfoncée dans la borne 10 ADC. Cela permet l'utilisation de cordons équipés de pinces crocodiles.

La borne centrale dite " Commun " à aussi cette douille pour relier la pince crocodile.



En un deuxième temps, remarquez que la résistance de 6,8 OHMS chauffe beaucoup; passez un doigt sur son cylindre et c'est brulant.

La pile a une tension qui va continuer à diminuer.



C'est une question de temps. La pile va durer un certain temps; ce temps est fonction de l'intensité qui circule dans le circuit.

Nous pouvons dire que l'Ampère est lié au temps de décharge ou au temps de consommation.



Plus vous consommez du courant de la pile, plus la durée d'utilisation de la pile va diminuer.

Moins vous consommez du courant de la pile, plus sa durée d'utilisation est longue.

Et comme il faut un repère, la base est l'Ampère par heure; écrit bien souvent Ampère/heure.



Ici sur la photo, l'Ampèremètre affiche 0,28 Ampère, c'est la consommation totale du circuit à un temps précis, celui où nous avons fait la mesure, mais au bout d'une heure la tension aux bornes de la pile ne sera plus de 2,44V et l'intensité aura faiblit.

La pile sera pratiquement déchargée pour la raison que la Résistance veut continuer à chauffer, c'est son rôle.



Il y a donc un temps de décharge.

La pile neuve ayant été chargée lors de sa fabrication.



Alors pour finir, quelques calculs bien simples:



Les données fixes sont

La pile qui est faible mais qui a encore 2,44 Volts de ddp

La Ri Résistance interne du milliAmpèremètre qui fait 1,25 Ohm

La résistance de 6,8 Ohms

L'interrupteur que nous venons de fermer, permettant la circulation du courant



Le Voltmètre est connecté aux bornes de la pile, mais il mesure aussi la ddp entre l'inter et la borne centrale de l'Ampèremètre (La borne MOINS).



Cette fois-ci admettons que la résistance de 6,8 Ohms soit très précise. Nous ajoutons la Ri de 1,25 Ohm.

La résistance totale est alors de 6,8 + 1,25 = 8,05 Ohms.

La tension à la pile est 2,44 à un instant.

Calculons l'intensité avec la formule de G. OHM ( la loi d' OHM U = R I ) ........ I = U / R ....... I = 2,44 / 8,05 ....... I = 0,30 A.

Comme quoi, avec une légère variante de la résistivité du circuit tous composants confondus, on lit sur l'appareil I = 0,28 A.

L'erreur est de 20 milliAmpères vis à vis de la qualité de l'appareil de mesure, et au moment de la mesure la résistance ne devait plus faire 6,8 Ohms précis à cause de son échauffement.



Vous avez vu dans un autre Post le tableau des résistances avec les bagues qui indiquent le pourcentage de précision, 10%, ou 20%, et la position de la virgule pour les résistances inférieures à 10 Ohms. Les couleurs différentes des bagues forment " le code couleurs international des Resistors ".

Les Résistances de base ont 4 bagues, mais il y a des Résistances qui ont 5 bagues et d'autres qui ont 6 bagues, (voir le tableau de Sinead).

Au fil des années, les résistances se sont améliorées en qualité; aujourd'hui on trouve facilement des résistances avec une précision de 1%.



Un autre Post avec les Résistances sera consacré aux séries classées par taille et donc par puissance dissipée.