Association des conducteurs ohmiques

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Physique- chimie L’électricité Association des conducteurs ohmiques

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Pr. HICHAM MAHAJAR

Tronc Commun Physique

مجت ـيـ ملا ع ــ صو ــ موألا تال ـيـ

ة

Association des conducteurs ohmiques

Deuxième Partie : Composants

électriques Unité 3

4H

I– Le conducteur ohmique :

1 – Définitions :

On appelle un dipôle tout ………. électrique (ou ………..

des ………. électriques) possédant deux ……… ou deux …….. Le dipôle (𝑨𝑩) représenté comme suivant :

Un dipôle passif est un dipôle qui ne peut pas générer un ………

électrique par …………., càd la tension 𝑼_𝑨𝑩 entre ses bornes est ……….

quand aucun ……… ne passe à travers lui (… … … . .).

Le conducteur ohmique :

est un ………. caractérisé par une grandeur physique appelée

………. et il est l'un des dipôles les plus ……… dans un circuit sa ……… ne change pas lorsqu'un courant

électrique ………. le traverse.

Il se compose du ……….., et c’est un …………. avec des anneaux ……….. qui nous donne la valeur de la

………. de ce conducteur ohmique. On symbolise le conducteur ohmique (𝑨𝑩) par :

2 – Caractéristique d’un conducteur ohmique ( Loi d’ohm ) :

On appelle la caractéristique l’étude de variation de la ………. entre les bornes d’un dipôle (𝑨𝑩) en fonction de l’……….……… qui le traverse et l’inverse (… … … … . . … . ; … … . . … … … … ).

Loi d’ohm : A une température ………, la

……… aux bornes d'un conducteur ohmique de ………. est ……….. à l'………. qui le traverse.

……….. ou ……… tel que : 𝑹………. du conducteur ohmique (grandeur physique qui exprime la ……… du matériau à

………. le mouvement de la ………) et son unité en (𝑺. 𝑰) est ………. .

𝑮 = … .. ……….. de conducteur ohmique, et son unité en (𝑺. 𝑰) est ………

Remarque :

Le conducteur ohmique est un ……….... dans lequel la loi d'Ohm est ………….

3 – Résistance d’un fil sous forme cylindrique :

Un fil ………….., avec une section ….., est un conducteur ohmique si sa ………..

électrique.

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maintenu ………... Les expériences montrent que sa résistance 𝑹 est liée à sa ……….. et sa …………. et son

…….. tel que : 𝑹 = … …. Avec 𝝆 la ………… de conducteur ohmique c’est une grandeur physique caractérise le ……….

du fil, son unité en (𝑺. 𝑰) est ……….

II– Associations de Conducteurs Ohmiques :

1 – Activité :

On effectue les mesures suivantes en utilisant le multimètre pour mesurer la résistance d'un conducteur

ohmique. Les résultats sont

présentés dans le tableau suivant : a- Donner les valeurs 𝑹_𝟏 et 𝑹_𝟐 les résistances des conducteurs ohmiques 𝑫_𝟏 et 𝑫_𝟐.

……….

b- Donner la valeur 𝑹_𝒆𝒒 la résistance équivalente à l’association en série de deux conducteurs ohmiques 𝑫_𝟏 et 𝑫_𝟐, et comparer-la avec 𝑹_𝟏+ 𝑹_𝟐. Que concluez-vous ?

………..

c- Donner la valeur 𝑹_𝒆𝒒 la résistance équivalente à l’association en dérivation de deux conducteurs ohmiques 𝑫_𝟏 et 𝑫_𝟐, et comparer ^𝟏

𝑹_𝒆𝒒 avec ^𝟏

𝑹_𝟏 + ^𝟏

𝑹_𝟐. Que concluez-vous ?

………..

2 – L’association en série :

On branche en …….. deux conducteurs ohmiques (𝑨𝑩) et (𝑩𝑪) leurs résistances 𝑹_𝟏 et 𝑹_𝟐 , ils sont traversés par la même ………..

D’après la loi d’ohm : on a 𝑼_𝑨𝑩 = … … … et 𝑼_𝑩𝑪 = … … … .. et 𝑼_𝑨𝑪 = … … … .. .

et d’après la loi d’additivité de tension :

on a 𝑼_𝑨𝑪 = … … … d’où … … . . = … … … ..

donc 𝑹_𝒆𝒒 = … … … … …. .

Généralité : dans le cas de branchement en …….. de 𝒏 conducteurs ohmiques (𝑹_𝒏, … , 𝑹_𝟑, 𝑹_𝟐, 𝑹_𝟏), la résistance équivalente est : 𝑹_𝒆𝒒 = … … … … ….

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3 – L’association en dérivation :

On branche en ……… deux conducteurs ohmiques leurs résistances 𝑹_𝟏et 𝑹_𝟐, la même ……… s'applique à eux.

D’après la loi d’ohm on a : 𝑰_𝟏 = … … et 𝑰_𝟐 = … … et 𝑰 = … ….

et d’après la loi des nœuds dans le nœud 𝑨, on a 𝑰 = … … ….

d’où … . = … … … donc … . = … … …. ou 𝑮_𝒆𝒒 = … … … ..

Généralité : dans le cas de branchement en ……….. de 𝒏 conducteurs ohmiques (𝑹_𝒏, … , 𝑹_𝟑, 𝑹_𝟐, 𝑹_𝟏), la résistance équivalente est : ^𝟏

𝑹_𝒆𝒒 = … . . … …. ou 𝑮_𝒆𝒒 = … … …..

III– L’utilisation du conducteur ohmique :

1 – Rhéostat :

Le rhéostat est un ………... constitué d'un fil en ………… de fer et de nickel, sa section ……, enroulé autour d'un ………... Le rhéostat a trois bornes, les deux bornes 𝑨 et 𝑩 …….. et la borne 𝑪 ………….., s’appelle le ……….., On symbolise le rhéostat(𝑹𝒉) par :

Remarque : Le rhéostat est ……….. dans un circuit électrique soit pour varier le ………….. passant dans le circuit lorsqu'il est branché en ……… avec les autres composants, soit pour varier la …………. lorsqu'il est utilisé comme ………...

……… (en ………..) entre les bornes d’un dipôle.

2 – Activité :

On réalise le montage expérimental représenté ci- contre, où on branche en série deux

conducteurs (𝑨𝑪) et (𝑪𝑩) tel que (𝑹_𝑨𝑪 = 𝟏 𝒌𝛀 𝒆𝒕 𝑹_𝑪𝑩 = 𝟏 𝒌𝛀)

et on mesure les deux tensions 𝑼_𝑪𝑩 et 𝑼_𝑨𝑩 pour différentes valeurs de tension entre les bornes de générateur ajustables. On obtient les résultats représentés dans le tableau ci-dessous :

a- Vérifier que le rapport ^𝑼_𝑼^𝑪𝑩

𝑨𝑩 est constant.

………..

b- Comparer le avec le rapport ^𝑹^𝑪𝑩

𝑹𝑨𝑪+𝑹𝑪𝑩 . Que concluez-vous ? Nommer ce montage ?

………..

On relie les deux bornes 𝑨 et 𝑩 de rhéostat (sa résistance 𝑹 = 𝟐 𝒌𝛀) à un ohmmètre et on déplace le glisseur 𝑪 et on note la valeur 𝑹_𝑨𝑩 la résistance totale de rhéostat. Que remarquez-vous ? quelle est la valeur de 𝑹_𝑨𝑩 ?

………

………..………

………..

10 8 6 4 2 1

𝑼_𝑨𝑩(𝑽)

5 4 3 2 1 0,5

𝑼_𝑪𝑩(𝑽)

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Puis on relie les deux bornes 𝑩 et 𝑪 de rhéostat à un ohmmètre et on déplace le glisseur 𝑪 vers 𝑩 puis vers 𝑨. Que remarquez-vous ? quelle est la valeur minimum et la valeur maximum de 𝑹_𝑩𝑪 ? conclure la somme 𝑹_𝑨𝑪+ 𝑹_𝑪𝑩 ?

………..

On réalise le montage expérimental représenté ci- contre, où on branche un rhéostat 𝑹𝒉 avec un générateur de tension continu.

a- Déplacer le glisseur 𝑪 doucement vers la borne 𝑩 puis vers la borne 𝑨. Que remarquez-vous sur la tension 𝑼_𝑪𝑩 ?

………

b- Déterminer le domaine de variation de la tension 𝑼_𝑪𝑩 lorsqu’on déplace le glisseur 𝑪 vers les deux bornes.

………

c- Proposer un nom à ce montage ?

……….

3 – montage de diviseur de tension : 3-1- Par deux conducteurs ohmiques : On appelle 𝑼_𝑨𝑩 ……….

et 𝑼_𝑪𝑩 ……….

On a deux dipôles (𝑨𝑪) et (𝑪𝑩) branchent en …….

d’après la loi d’additivité de tensions on a

𝑼_𝑨𝑩 = … … … .. d’où 𝑼_𝑨𝑩 = … … … et d’après la loi d’ohm on a 𝑼_𝑪𝑩 = … … … ..

donc ^𝑼^𝑪𝑩

𝑼𝑨𝑩 = … … … …. alors 𝑼_𝑪𝑩 = … … … … ….

Puisque … . . ≤ ^𝑹^𝑪𝑩

𝑹𝑨𝑪+𝑹𝑪𝑩 ≤ . . … alors la relation de

……….. est … . . ≤ 𝑼_𝑪𝑩 ≤ … … 3-2- Par un rhéostat :

D’après la loi d’ohm on a 𝑼_𝑨𝑩 = … … … …. et 𝑼_𝑪𝑩 = … … …. avec 𝑹_𝑨𝑩 la résistance ………….

de rhéostat et 𝑹_𝑪𝑩 la résistance de la ………

de rhéostat.

et puisque … … ≤ ^𝑹^𝑪𝑩

𝑹_𝑨𝑩 ≤ … …. alors la relation de

……….. est … … ≤ 𝑼_𝑪𝑩 ≤ … … ..