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La loi d'Ohm

À température constante, le courant qui traverse un conducteur est proportionnel à la tension à ses bornes : V = I × R. R est la résistance, mesurée en ohms (Ω) ; 1 Ω = 1 V/1 A. Le graphe V–I d'un conducteur ohmique est une droite qui passe par l'origine.

🎬 L'histoire pas à pas

  1. Voici un circuit : une pile, un fil, une résistance (en rouge) et un ampèremètre. Rien ne bouge pour l'instant.
  2. La pile est comme une pompe. Elle pousse les petites charges bleues le long du fil. Ce flux de charges est le courant, I.
  3. Maintenant on double la tension, de 6 V à 12 V. Regarde les charges : elles vont deux fois plus vite. V double, donc I double.
  4. Maintenant on agrandit la résistance, de 6 Ω à 12 Ω. Elle freine le passage, donc les charges ralentissent. Plus R est grand, plus I est petit.
  5. On rassemble tout : V = I × R. Bouge les curseurs et vérifie toi-même sur l'ampèremètre.

Astuce : fais glisser la scène 3D pour la tourner. Utilise deux doigts pour zoomer.

🤔 Les doutes courants, éclaircis

Pourquoi rien ne circule avant que la pile ne pousse ?

Les électrons libres d'un fil se déplacent seulement au hasard. Une différence de potentiel leur donne une poussée régulière dans un seul sens ; sans elle, le courant total est nul.

Pourquoi doubler V double-t-il I ?

La résistance reste la même, donc une poussée deux fois plus forte fait passer deux fois plus de charges chaque seconde. Regarde les charges accélérer jusqu'au double dans la 3D.

Pourquoi une plus grande résistance donne-t-elle un plus petit courant ?

Un R plus grand veut dire plus de chocs pour les électrons : pour la même poussée, moins de charges passent chaque seconde.

La résistance change-t-elle quand je change la tension ?

Non, pas pour un conducteur ohmique à température constante. V et I changent ensemble et V/I reste égal à R. Essaie avec le curseur V : R reste fixe pendant que I change.

Pourquoi une ampoule n'obéit-elle pas à la loi d'Ohm ?

Son filament devient très chaud. Un métal chaud a plus de résistance, donc V/I ne reste pas constant et le graphe V–I se courbe.

Que dit la loi d'Ohm ?

La différence de potentiel (V) pousse les charges dans un circuit, et le flux de charges est le courant (I). En 1827, Georg Simon Ohm a découvert que, pour un fil métallique gardé à la même température, V ÷ I reste constant. Si tu doubles V, I double ; si tu multiplies V par trois, I est multiplié par trois. Donc I ∝ V, ou

V = I × R

La constante R est la résistance du fil.

La résistance et son unité SI

La résistance est la propriété d'un conducteur de s'opposer au passage des charges. Les électrons en mouvement heurtent sans cesse les atomes du métal, qui vibrent ; cela les ralentit. Son unité SI est l'ohm (Ω).

1 ohm : un conducteur a une résistance de 1 Ω si un courant de 1 A le traverse quand la différence de potentiel entre ses extrémités est de 1 V. Donc 1 Ω = 1 V/A.

Un rhéostat (résistance variable) permet de changer le courant sans changer la pile. Les bons conducteurs (cuivre, argent) ont une faible résistance ; les isolants (verre, caoutchouc) ont une résistance très élevée.

Expérience pour vérifier la loi d'Ohm

Branche en série un fil de nichrome (la résistance), un ampèremètre, un interrupteur et une batterie de piles. Branche un voltmètre aux bornes du fil de nichrome. Commence avec une pile, puis note l'indication I de l'ampèremètre et l'indication V du voltmètre. Ensuite utilise 2, 3 et 4 piles et note les valeurs à chaque fois. Calcule V/I pour chaque ligne : on trouve presque toujours la même valeur. Trace V sur l'axe vertical en fonction de I sur l'axe horizontal.

Le graphe V–I

Pour un fil métallique à température constante, le graphe V–I est une droite qui passe par l'origine. La pente (V/I) de cette droite est la résistance. Plus la droite V–I est raide, plus la résistance est grande. (Sur un graphe I–V, la pente vaut 1/R : une droite I–V plus raide veut donc dire une résistance plus petite.) Les conducteurs qui donnent une droite sont dits ohmiques. Le filament d'une ampoule chauffe, sa résistance augmente et son graphe se courbe ; une diode n'est pas ohmique non plus.

De quoi dépend la résistance ?

La résistance d'un fil dépend de sa longueur, de son épaisseur (aire de la section), de son matériau et de sa température : R = ρL/A. Tout cela est expliqué en détail, avec un fil 3D que tu peux étirer, dans la leçon Résistance et résistivité.

Formules et définitions clés

Exemples résolus

1. Une pile de 12 V est reliée à une résistance de 4 Ω. Trouve le courant.

I = V / R = 12 / 4 = 3 A.

2. Un courant de 0.5 A traverse une lampe quand on applique 230 V. Trouve sa résistance.

R = V / I = 230 / 0.5 = 460 Ω.

3. Quelle tension faut-il pour faire passer 2 A dans un radiateur de 15 Ω ?

V = I × R = 2 × 15 = 30 V.

4. Une résistance est traversée par 1.2 A sous 6 V. Quel courant passe sous 15 V (même température) ?

R = 6 / 1.2 = 5 Ω. I = 15 / 5 = 3 A.

5. Un fer à repasser absorbe 4 A sur une alimentation de 220 V. Trouve sa résistance.

R = V / I = 220 / 4 = 55 Ω.

6. Dans une expérience, les mesures (V, I) sont (1.5 V, 0.3 A), (3 V, 0.6 A), (4.5 V, 0.9 A). Le fil obéit-il à la loi d'Ohm ? Trouve R.

V/I = 1.5/0.3 = 3/0.6 = 4.5/0.9 = 5 Ω à chaque fois. Le rapport est constant, donc le fil obéit à la loi d'Ohm et R = 5 Ω.

Erreurs fréquentes

Quiz d'entraînement

1. La loi d'Ohm s'écrit :
2. L'unité SI de la résistance est :
3. 9 V aux bornes de 3 Ω donnent un courant de :
4. Si on double la longueur d'un fil, sa résistance :
5. Le graphe V–I d'un conducteur ohmique est :

Entraînement : réponds toi-même

Écris ou choisis ta réponse, puis appuie sur Vérifier. Prends un indice si tu bloques ; la solution complète s'affiche après ta réponse.

Questions fréquentes

Qu'est-ce que la loi d'Ohm, en mots simples ?

Le courant dans un fil augmente en même temps que la tension à ses bornes, tant que la température ne change pas. V = IR.

Qui a découvert la loi d'Ohm ?

Le physicien allemand Georg Simon Ohm l'a publiée en 1827.

La loi d'Ohm est-elle au programme du collège ou du lycée ?

Oui. C'est une notion de base du chapitre sur l'électricité, souvent demandée sous forme d'exercice de calcul ou d'expérience de vérification.

Où c'est enseigné

Canada (Ontario)Grade 9D. Physics
PolandSzkoła podstawowa, klasa VIIIElectricity
RomaniaClasa a VIII-aElectric and magnetic phenomena
Ukraine8 класElectrical phenomena
CBSE (India)Class 10Effects of Current
England (GCSE, A level)Year 106.2 Electricity
England (GCSE, A level)Year 104.2 Electricity
Japan高校1年Physical phenomena and use of energy
South Korea중학교 2학년Electricity and magnetism
FranceQuatrièmeEnergy
FranceSecondeWaves and signals
Russia8 классElectric and magnetic phenomena
China九年级(初三)Ch.17 Ohm's law

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