Loi d'Ohm

Loi d'Ohm




Plan:
I. Loi d'ohm pour un conducteur ohmique
1. Etude expérimentale
2. Loi d'ohm
3. Code des couleurs
4. Association de conducteurs ohmiques


I. Loi d'ohm pour un conducteur ohmique:
1. Etude expérimentale:
On réalise le montage ci-contre:

On fait varier la tension aux bornes du générateur et pour chaque valeur de la tension U aux bornes du conducteur ohmique, on relève l'intensité I du courant électrique qui le traverse.

On trace le graphe U=f(I)

Le graphe obtenu est linéaire:

La tension aux bornes d'un conducteur ohmique est proportionnelle à l'intensité du courant qui le traverse.

Par exemple:
I=0,1A et U=3V.
I=0,2A et U=6V.
I=0,3A et U=9V.





2. Loi d'ohm:
La caractéristique U=f(I) d'un conducteur ohmique est symétrique et linéaire. Cette caractéristique passe par l'origine. On peut donc poser:



Le coefficient de proportionnalité R (qui est aussi le coefficient directeur de la caractéristique) est appelé résistance du conducteur ohmique.

La tension U aux bornes d'un conducteur ohmique de résistance R est égale au produit de la résistance R par l'intensité I du courant qui le traverse.

Sur l'applet ci-dessous faites varier la tension U appliquée (à l'aide du curseur).
Vérifiez que U est proportionnel à I
Vérifiez de plus que le coefficient directeur de la caractéristique n'est autre que R.




3. Le code des couleurs:

Le marquage des résistance utilise le code international des couleurs:






Exemple:
La résistance ci-dessus à une valeur de 22.104W soit 220kW avec une tolérance de 10%. Sa valeur est donc comprise entre 198kW et 242kW.


4. Association de conducteurs ohmiques:
a. Association en série:

Deux conducteurs ohmiques de résistances R1 et R2 associés en série sont équivalents à un conducteur ohmique de résistance R=R1+R2.

http://subaru2.univ-lemans.fr/enseignements/physique/02/meca/strobo.html

b. Association en dérivation:

Deux conducteurs ohmiques de résistances R1 et R2 associés en dérivation sont équivalents à un conducteur ohmique de résistance telle que: 1/R=1/R1+1/R2.

loi de Coulombe

Loi de Coulombe
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Loi de Coulomb (électrostatique)
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Force de répulsion de Coulomb entre charges de même signe (+q et +Q) et d'attraction de Coulomb ente charges de signes opposés (+q et -Q). Dans les deux cas la force est proportionnelle au produit des charges et varie en carré inverse de la distance entre les charges.En électrostatique, la loi de Coulomb exprime la force de l'interaction électrique entre deux particules chargées électriquement. Elle est nommée d'après le physicien français Charles Augustin de Coulomb qui l'a énoncée en 1785[1] et elle forme la base de l'électrostatique. Elle peut s'énoncer ainsi :

L'intensité de la force électrostatique entre deux charges électriques est proportionnelle au produit des deux charges et est inversement proportionnelle au carré de la distance entre les deux charges. La force est portée par la droite passant par les deux charges.
Sommaire
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•1 Détermination expérimentale historique
•2 Force de Coulomb
•3 Constante de Coulomb
•4 Notes et références
•5 Voir aussi
•6 Liens externes

Détermination expérimentale historique [modifier]

Balance de Coulomb.Charles de Coulomb énonce la loi d'interaction électrostatique en 1785 suite à de nombreuses mesures réalisées grâce à la balance de Coulomb qu'il a mise au point pour détecter des forces d'interaction très faibles. Il s'agit d'une balance de torsion pour laquelle la mesure de l'angle de torsion à l'équilibre permet de déterminer l'intensité de forces répulsives. Dans le cas de forces attractives c'est l'étude des oscillations du système qui permet de déterminer l'intensité des forces[1].

Une charge électrique est placée à l'extrémité d'une tige horizontale fixée à fil vertical dont les caractéristiques de torsion sont préalablement établies. Le principe de la mesure consiste à compenser, grâce au couple de torsion du fil vertical, le couple exercé par une autre charge électrique amenée au voisinage de la charge fixée sur la tige[2].

Force de Coulomb [modifier]
La force F1/2 exercée par une charge électrique q1 placée au point de rayon vecteur r1 sur une charge q2 placée au point de rayon vecteur r2 s'écrit

,
où ε0 ≅ 8,854×10-12 F·m-1 est une constante universelle appelée constante diélectrique, ou permittivité du vide. La loi de Coulomb n'est pas valable pour des charges en mouvement mais uniquement dans un référentiel où elles sont toutes les deux fixes. La loi de Coulomb énoncé ainsi l'est en réalité dans un système d'unités où la charge électrique est une grandeur physique non commensurable avec toute autre unité issue de la mécanique newtonienne. Cette nouvelle unité motive l'introduction de la constante diélectrique pour que le rapport du produit de deux charges électrique à la permittivité du vide soit une unité de mécanique (en l'occurrence une force multipliée par une surface). On peut, de façon alternative mais souvent peu éclairante, utiliser un autre système d'unités ne faisant pas appel à une nouvelle unité pour la charge électrique. Le système d'unités le plus fréquemment utilisé est le système CGS, où la loi s'écrit plus simplement

.
Dans ce cas, les distances doivent impérativement être exprimées en centimètres et les forces en dynes. Dans ce cas, la charge électrique possède l'unité hybride appelée unité électrostatique, ou « esu », issu de l'anglais electrostatic unit, puisque le système cgs est principalement usité dans les pays anglo-saxons.

Constante de Coulomb [modifier]
Le préfacteur qui intervient dans l'expression de la loi de Coulomb est aussi nommé constante de Coulomb, et est défini comme :

Physique

Lois de Newton
Il y a de trois lois de Newton :

 1-