Principes de base de la loi d'Ohm
"Principes de base de la loi d'Ohm et son utilisation dans l'analyse de circuits électriques"
La loi d'Ohm est une loi fondamentale de l'électricité qui établit une relation entre la tension, le courant et la résistance dans un circuit électrique. Elle a été formulée par le physicien allemand Georg Simon Ohm en 1827.
Cette loi met en relation 3
éléments : la valeur d'une résistance (en ohms), le courant qui la traverse (en Ampère) et la tension entre ses bornes (en Volt).
Les trois éléments sont représentés par les lettres U,
R et I:
·
U : tension aux bornes de la résistance, exprimée en volt
(symbole : V).
· R : valeur de la résistance, exprimée en ohm (symbole :Ω)
·
I : courant qui traverse la résistance, exprimé en Ampère
(symbole : A).
Cette formule indique que si la tension aux bornes d'un
conducteur est augmentée, le courant augmentera également si la résistance
reste constante. De même, si la résistance d'un conducteur est augmentée, le
courant diminuera si la tension reste constante.
Formules:
L'image ci-jointe représente un dipôle (ici une
résistance) parcourue par un courant électrique. La résistance électrique (R)
n'est autre que le rectangle noir, le courant (I) est représenté en rouge et la
différence de potentiel (V) est en vert.
- Pour le montage ci-dessus, la
formule de la loi d'Ohm est :
- A noter que cette dernière
formule peut s'écrire en fonction du courant :
- Ou alors on peut l'écrire en
fonction de la résistance :
La loi d'Ohm est très utile pour calculer les valeurs de
tension, de courant et de résistance dans un circuit électrique, ainsi que pour
concevoir des circuits électriques en fonction de leurs caractéristiques
électriques souhaitées.
Exemples:
Calculer la tension:
Pour calculer la tension électrique aux bornes d'une résistance de 2kΩqui est traversé par un courant de 12mA, il faut effectuer le calcul suivant:
U = R*I =
2000*0.014 = 24V
La
tension aux bornes d'une telle résistance sera donc de 24V .
Calculer le courant:
Le calcul à effectuer pour déterminer le courant qui traverse une résistance de 5kΩ et qui est soumisse à une tension de 12V est le suivante:
I = U/R =
12/5000 = 0.0024A
Le
courant calculé pour cet exemple est égal à 2.4mA .
Calculer la résistance:
Il est possible de calculer la valeur d'une résistance en
connaissant la tension à ses bornes et le courant qui la traverse. Dans le cas
d'une différence de potentiel de 5V et d'un courant de 1.35mA, le calcul à
effectuer est le suivant:
R = U/I =
5/(1.35*10^-3) = 3703 Ohms
La valeur de résistance sera de 3.7kΩ pour cet exemple.