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RÉSISTANCE ÉLECTRIQUE

 

PLAN
  I. Prolégomènes
  II. Tous les matériaux conduisent-ils le courant électrique de la même façon ?
  III. Résistance électrique
  IV. Application

 

  I. Prolégomènes
   

4-28 : L'intensité électrique se mesure en ampère, symbole A, avec un ampèremètre, symbole  , branché en série.
4-29 : L'ampèremètre mesure l'intensité du courant qui le traverse en entrant par la borne 10 A et en sortant par la borne COM.
4-30 : L'intensité est partout la même dans un circuit en boucle simple.
4-32 : La tension électrique se mesure en volt, symbole V, avec un voltmètre, symbole  , toujours branché en dérivation.
4-33 : Le voltmètre mesure la tension électrique entre ses bornes V et COM (la borne COM étant toujours la plus proche de la borne – du générateur).

• Le courant électrique est dû dans un métal à un déplacement d'électrons libres, dans un électrolyte (solution ionique) à une double migration d'ions.

• Un conducteur (électrique) est un matériau qui laisse passer le courant (électrique).
Un isolant (électrique) est un matériau qui s'oppose au passage du courant (électrique).

• Il y a au moins trois types de matériaux conducteurs :
- les métaux ;
- les solutions ioniques ;
- le graphite.

La terre est également conductrice.

• Savoir distinguer tension et intensité électriques.

   
  II. Tous les matériaux conduisent-ils le courant électrique de la même façon ?
    • Non ! Dans un électrolyte, les ions sont responsables du courant tandis que dans un métal ce sont les électrons libres.
    Tous les métaux laissent-ils passer le courant de la même façon ?
   

• Oui dans la mesure où c'est toujours un déplacement d'électrons libres.
• Non dans la mesure où le courant passe mieux dans certains métaux que d'autres.
Expérience :
Schéma de l'expérience.
En réalisant le montage décrit par le schéma, avec la même tension U (mesurée par le voltmètre en volt), l'intensité I (mesurée par l'ampèremètre en ampère) varie selon la plaque de métal utilisé. (si U varie, alors on mesure le quotient U/I et on constate qu'il change selon le métal utilisé).
Pour pouvoir comparer les mesures, on utilise des plaques métalliques de mêmes dimensions.

• On peut faire une expérience similaire avec de l'eau de plus en plus salée : elle laisse passer le courant de mieux en mieux.

• Nous avons donc un nouveau phénomène physique : nous créons donc une nouvelle grandeur : la résistance. Elle servira à décrire si un matériau laisse plus ou moins passer le courant.
Plus un matériau s'opposera au passage du courant et plus sa résistance sera grande.
Plus un matériau laissera le courant passer et plus sa résistance sera faible.

     
  III. Résistance électrique
   

 

La résistance électrique se mesure en ohm, symbole W, (multiples et sous-multiples). On peut mesurer la résistance électrique avec un ohmmètre.

Nous pouvons maintenant chercher à établir les relations entre intensité, tension et résistance : c'est le prochain chapitre.

     
  IV. Application
   
Les matériaux ayant des résistances différentes (des propriétés conductrices différentes), nous pouvons les utiliser de différentes façon.
L'expérience montre que dans un circuit, plus la valeur de la résistance est grande et plus l'intensité est faible.

On peut donc se servir d'une résistance pour diminuer l'intensité du courant traversant un circuit. Exemple : en électronique.

Une résistance peut également servir pour chauffer : plus la valeur de la résistance est grande et plus la chaleur dégagée est importante (c'est l'effet Joule). Exemple : un chauffe-eau, une bouilloire électrique.
Pour chauffer de l'eau, il suffit de plonger un morceau de métal traversé par du courant.