Lernzettel: Introduction à la Loi d'Ohm et aux Circuits en Série

📋 Plan du Cours

1. Montage expérimental et mesures
2. Effet d’une résistance en série
3. Loi d’Ohm et caractéristique

📖 1. Montage expérimental et mesures

🔑 Notions clés & Définitions

• Circuit en série : Circuit où les dipôles sont montés les uns à la suite, traversés par la même intensité de courant.
• Générateur de tension continue réglable : Générateur dont la tension fournie peut être ajustée pour réaliser des mesures à différentes valeurs.
• Caractéristique tension-courant : Tracé qui relie la tension mesurée aux bornes d’un dipôle à l’intensité qui le traverse.

📝 Points essentiels

• Sans la résistance R, la lampe brille normalement avec I1 = 98,7 mA et U1 = 5,98 V.
• Avec la résistance R = 68 Ω ajoutée, la lampe brille faiblement avec I2 = 56,1 mA et U2 = 2,65 V.

💡 Astuce mémo

Même intensité en série : I ne change pas entre les dipôles du même trajet.

📖 2. Effet d’une résistance en série

🔑 Notions clés & Définitions

• Résistance en série : Résistance ajoutée dans une boucle en série, qui s’oppose au passage du courant et modifie les mesures.
• Quotient U/I : Rapport entre la tension aux bornes d’un dipôle et l’intensité qui le traverse, qui peut révéler une valeur constante.

📝 Points essentiels

• Quand on mesure la tension U aux bornes de R et l’intensité I, le quotient U/I est à peu près égal à 68, soit la valeur de R.
• Avec une résistance ajoutée dans le circuit, l’intensité du courant diminue par rapport au cas sans résistance.

💡 Astuce mémo

U/I ≈ constante : pour une résistance, c’est la valeur de R.

📖 3. Loi d’Ohm et caractéristique

🔑 Notions clés & Définitions

• Loi d’Ohm : Loi reliant la tension U aux bornes d’une résistance et l’intensité I qui la traverse via la résistance R.
• Caractéristique de la résistance : Graphique de la tension U en fonction de l’intensité I pour une résistance donnée.
• Unité ohm : Unité de mesure de la résistance, notée Ω.

📝 Points essentiels

• La caractéristique U en fonction de I est une droite passant par l’origine, donc U et I sont proportionnelles.
• La loi d’Ohm s’écrit U = R × I avec U en volt (V), R en ohm (Ω) et I en ampère (A).
• La relation mesurée sur le tableau donne U/I ≈ 68 (de 67,8 à 68,2) pour les différents points.

💡 Astuce mémo

Formule à apprendre par cœur : U = R × I.

⚠️ Pièges & confusions fréquents

1. Confondre la mesure : U1 et U2 correspondent aux bornes de la lampe, alors que U mesurée pour la loi d’Ohm correspond aux bornes de la résistance R.
2. Prendre U/I égal à la tension ou à l’intensité : c’est un rapport qui doit ressortir proche de la valeur de R.
3. Inverser la relation : la loi d’Ohm donne U proportionnelle à I (U = R×I), pas l’inverse sans changer l’expression.
4. Croire que la caractéristique passe par n’importe quel point : elle passe par l’origine (0,0).
5. Utiliser une mauvaise unité : R s’exprime en ohm (Ω), et pas en volt (V) ni en ampère (A).

✅ Checklist Examen

1. Décrire le montage en série avec un générateur, une lampe, un ampèremètre et un voltmètre.
2. Donner les valeurs mesurées sans résistance : I1 = 98,7 mA et U1 = 5,98 V.
3. Donner les valeurs mesurées avec R = 68 Ω : I2 = 56,1 mA et U2 = 2,65 V.
4. Expliquer qualitativement l’effet d’une résistance en série sur l’intensité (elle diminue).
5. Relier le quotient U/I à la valeur de la résistance R (U/I ≈ 68 ici).
6. Identifier le type de courbe obtenu pour U en fonction de I (droite passant par l’origine).
7. Écrire correctement la loi d’Ohm : U = R×I.
8. Donner les unités : U en V, I en A, R en Ω.
9. Conclure sur la proportionnalité entre U et I pour une résistance (caractéristique linéaire).