Les "résistances"

Vous savez que tous les matériaux ne conduisent pas le courant électrique. Certains sont meilleurs conducteur que d'autre. Les mauvais conducteurs semblent "résister" au passage du courant, on dit qu'il possède une résistance..

Ainsi, un fil de fer, lorsqu'il est parcouru par un courant, se met à chauffer...pourquoi?

En fait, le courant électrique dans les métaux est dû à un déplacement d'électrons libres. Mais, selon le métal, les électrons rencontrent des obstacles sur leur chemin: ils se tamponnent sur les noyaux des atomes etc...ce sont ces collisions qui ralentissent les électrons et donc qui provoquent une chute de l'intensité  (qui est le débit d'électrons) et un échauffement du conducteur.On dit qu'il y a une perte d'énergie par Effet Joule.

Ainsi, plus le fil sera long, plus il aura une grande résistance.

Cette perte d'énergie est dommageable dans beaucoup de cas, mais dans d'autre cas elle est utile, c'est pour cela que l'on a crée un composant électronique dont la fonction est de résister au passage du courant: cela s'appelle un résistor mais on l'appelle plus communément(et à tord) une résistance.

Voilà un résistor que vous rencontrez souvent dans les circuits électroniques courants.

Les résistor s'oppose plus ou moins au passage du courant électrique. 

1) Un résistor dans un circuit:

Voici le schéma d'un résistor :

Sur ce schéma de circuit sont placés en série: une lampe, un résistor (ou résistance) , un interrupteur et un générateur.

Que se passe-t-il lorsque l'on branche une résistance dans un circuit?

 

Pour classer la résistance électrique des matériaux, il existe une mesure appelée justement "résistance".

La résistance d'un résistor (ou même d'un conducteur quelconque) s'exprime en Ohms () et se mesure avec un ohmmètre

Plus la valeur en Ohm d'une résistance est faible, meilleur est le conducteur

Résistance variable:

Même un bon conducteur comme le cuivre possède une résistance. Et plus le fil sera long, plus la résistance sera grande. Ce phénomène est utilisable pour faire varier l'intensité du courant dans un circuit:

  La résistance d'une portion de conducteur ayant augmentée, l'intensité du courant dans la circuit a diminuée.

En enroulant le fil conducteur et en permettant le déplacement du point de contact, on obtient un composant appelé rhéostat: il permet de faire varier l'intensité du courant dans un circuit:

Un rhéostat

Observez l'influence d'un rhéostat dans un circuit (animation flash)

La loi d'Ohm

Dans ce circuit, nous allons faire varier l'intensité du courant (à l'aide d'un rhéostat).

Puis nous allons relever les valeurs de la tension U aux bornes de la résistance et l'intensité I du courant qui la traverse.

Les mesures seront reportées dans un tableau: pour chaque mesure de U et I nous calculons U/I et remarquez:

On remarque que .

Ce rapport constant est la résistance R (en Ohm) du conducteur ohmique considéré.

Loi d'Ohm:

Soit un conducteur ohmique :

-de résistance R (en Ohm),

-soumis à une tension U (en Volt)

 -et traversé par un courant d'intensité I (en Ampère)

Alors,

ou encore: après transformation de formule:

           

prouve que U et I sont deux grandeurs proportionnelles:

Lorsque l'on reporte les valeurs du tableau de mesure sur un graphique avec l'intensité I en abscisse et la tension correspondante U en ordonnée on obtient cela:

Ce graphique s'appelle la caractéristique du conducteur ohmique

La caractéristique intensité-tension d'un conducteur ohmique est une droite passant par O.