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La loi d'Ohm

Cours sur le courant électrique et la loi d'Ohm pour les élèves de la 9e année de l'École Secondaire South Kamloops.
by

Andre Laprade

on 21 March 2013

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Transcript of La loi d'Ohm

La loi d'Ohm Vocabulaire de base Pile – cellule qui produit l’électricité chimiquement. Batterie – des piles reliées ensemble. Énergie – capacité d’accomplir un travail. Énergie cinétique – énergie possédée par un objet du fait de son mouvement. Énergie potentielle – énergie emmagasinée par un objet
(p. ex. : dans une pile ou batterie). Que sont les volts? Les volts d'une pile ou batterie Une batterie sépare les charges électriques et les envoies vers le côté négatif (borne négative). Chaque charge a de l'énergie potentielle à utiliser parce qu'elle est attirée par le côté positif de la batterie. Plus les charges ont de l'énergie à utiliser, plus les volts de la batterie sont élevés. Quand on parle des volts d'une batterie, on parle de sa tension qui est le montant d'énergie potentielle par charge. L'unité de la tension est le volt. L'analogie de la pompe à eau La pompe exerce une pression pour faire avancer l'eau. La batterie exerce une
« pression » pour faire avancer les charges électriques. Les volts dans un circuit L'énergie potentielle d'une charge est utilisée par un objet comme une ampoule. On peut mesurer le montant d'énergie d'une charge avant et après son passage dans une ampoule. S'il y a 5 V (volts) de moins on dit que l'ampoule utilise 5 V. Donc les volts sont aussi la différence d'énergie potentielle (ou différence de potentielle) entre deux points. On utilise un voltmètre pour mesurer la différence de potentielle entre deux points. Les volts représentent donc l'énergie potentielle par charge d'une pile ou batterie et représente la différence de potentielle entre deux points d'un circuit. Pour se faciliter la vie on va utiliser le mot tension dans les deux cas (tension d'une pile, tension d'une ampoule). voltmètre La tension est :
l'énergie potentielle que possède chaque charges
le montant d'énergie que perdent les charges quand ils passent par un composant comme une ampoule
son unité est le volt Courant d'eau Courant électrique (mouvement d'électrons) Sommaire V R I bouton métallique (+) collecteur de courant zinc (anode) oxyde de manganèse (IV) (cathode) électrolyte dessous métallique (–) électrode de zinc (anode) électrode de cuivre (cathode) électrolyte (solution d'acide) Production d'un courant électrique Une pile contient deux bornes (électrodes) faites de métal et une solution qui conduit l’électricité (électrolyte) qui est souvent de l’acide. La solution sépare les charges pour qu’une borne devient positive et l’autre négative. Donc la pile a un côté positif et un côté négatif. Le mouvement d’électrons dans un circuit s’appelle le courant. Batterie de 6V composé de 4 piles de 1,5V Le circuit électrique Un circuit électrique est un chemin fermé qui permet le passage d’électrons. Les composants d’un circuit électrique Une source d’énergie électrique (p. ex. : une pile) Un conducteur : un fil Un appareil qui transforme l’énergie électrique en d’autres formes
(p. ex. : une ampoule ou un moteur) Un interrupteur : un mécanisme qui met en marche et arrête le passage du courant. Qu'est-ce qu'un ampère (A) ? Le montant de charges électriques (coulombs) passant à un certain point par seconde s’appelle l’intensité du courant. Son unité de mesure est l’ampère (A). Si on a un courant de 2 charges par seconde (ou 2 coulombs/sec), on a un courant de 2 ampères. On mesure l’intensité du courant avec un ampèremètre. La résistance Analogie de la pompe à eau On mesure l'intensité du courant d'eau en litre par seconde. On mesure l'intensité du courant en coulombs (ou charges) par seconde. Tous les matériaux résistent le passage des électrons et du courant; on appelle ce phénomène la résistance. En ajoutant une résistance dans un circuit, on diminue l'intensité du courant. P. ex., une ampoule convertit l’énergie en chaleur et en lumière. Analogie de la pompe à eau Si on diminue le diamètre d'un tuyau, celui-ci va résister à l'écoulement de l'eau donc moins d'eau va couler (l'intensité de l'eau va diminuer). L'objet offrant de la résistance convertie une partie de l'énergie autre(s) forme(s). L’unité pour la résistance est l’ohm ( Ω ). On mesure la résistance avec un ohmmètre. La loi d’Ohm V = I x R ou I = ou R= V
R V
I _ _ Les préfixes milli (m) (un millième) – 25 mA = = 0,025 A 25
1000 __ kilo (k) (mille) – 5,0 k Ω = 5000 Ω mega (M) (un million) – 12 MV = 12 000 000 V À noter que le vrai courant va de la borne négative vers la borne positive, et non dans la direction illustrée. Dans un circuit électrique, les électrons vont du côté négatif vers le côté positif.
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