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LA RÉSISTANCE ÉLECTRIQUE. La résistance électrique Par définition: Résistance = Opposition La résistance dun fil conducteur, cest une mesure de sa capacité

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Présentation au sujet: "LA RÉSISTANCE ÉLECTRIQUE. La résistance électrique Par définition: Résistance = Opposition La résistance dun fil conducteur, cest une mesure de sa capacité"— Transcription de la présentation:

1 LA RÉSISTANCE ÉLECTRIQUE

2 La résistance électrique Par définition: Résistance = Opposition La résistance dun fil conducteur, cest une mesure de sa capacité à sopposer au passage du courant électrique. Son unité est le Ohm ( ) Pour les électrons qui doivent se déplacer dans le fil électrique, cest comme une course à obstacles.

3 La résistance électrique Fil conducteur ayant une forte résistance électrique: Peu délectrons peuvent y circuler en même temps. Lintensité du courant électrique est faible. Cliquez pour voir lanimation. Fil conducteur ayant une faible résistance électrique: Beaucoup délectrons peuvent y circuler en même temps. Lintensité du courant électrique est forte. Cliquez pour voir lanimation.

4 Plus la résistance dun fil électrique est grande, plus le courant électrique a de la difficulté à circuler. Son intensité est faible

5 De quoi la résistance dépend-elle?

6 La résistance dépend… Du métal lui-même: Certains métaux laissent passer le courant électrique plus facilement que dautres. Par exemple: le cuivre est meilleur conducteur que le fer

7 La résistivité La résistivité dun matériau (métal ou autre), cest une grandeur qui indique sa capacité à résister au passage du courant électrique. Son symbole est (prononcer rhô) Son unité est le Ohm-mètre (.m ) Plus la résistivité dune substance est grande, plus cette substance résiste au passage du courant électrique.

8 Quelques exemples de résistivité Cuivre1,7 x Tungstène (filament des ampoules)5,6 x Fer10 x Nichrome (éléments chauffants)150 x Silicium (semi-conducteur)640 Caoutchouc (isolant, le courant ne passe pas)environ 1x10 15 (.m )

9 La résistance dépend aussi… De la longueur du fil: Plus le fil est long, plus les électrons qui y circulent doivent franchir dobstacles. Un fil deux fois plus long deux fois plus dobstacles résistance deux fois plus grande

10 La résistance R est donc proportionnelle à la longueur L du fil R L Proportionnelle veut dire que les deux varient de la même façon (De la longueur du fil)

11 Si jutilise un fil 10 fois plus long, sa résistance sera 10 fois plus grande Un fil 3 fois plus court a une résistance 3 fois plus petite (De la longueur du fil)

12 Enfin, la résistance dépend… De la grosseur du fil: On sait quon peut faire passer plus deau dans un gros tuyau que dans un tuyau de faible diamètre. De la même façon, plus le diamètre dun fil métallique est grand, plus il laisse passer du courant électrique et plus sa résistance R est faible.

13 Mais combien plus faible? Voyons lexemple suivant :

14 Ce fil a un rayon r de 2 mm. Laire du cercle (section) qui laisse passer le courant électrique est donc A = πr 2 = 3,14 x 2 2 = 12,56 mm 2 Celui-ci a un rayon 2 fois plus grand: r = 4 mm. Laire du cercle est donc A = πr 2 = 3,14 x 4 2 = 50,24 mm 2 À remarquer: Rayon 2 fois plus grand Aire de la section 4 fois plus grande 4 fois plus de courant électrique Résistance "R" 4 fois plus petite (Bien relire cette remarque) Cest léquivalent de 4 petits fils (4 x 12,56 = 50,24) Section du fil

15 Rayon du fil 2 fois plus grand Résistance du fil 4 fois plus petite Aire de la section du fil 4 fois plus grande Résistance du fil 4 fois plus petite On voit dans cet exemple que

16 Relation entre la résistance dun fil électrique et sa grosseur La résistance R du fil est donc inversement proportionnelle à laire de sa section A mais inversement proportionnelle au carré de son rayon. R R Si laire A est 3 fois plus petite, la résistance R est 3 fois plus grande Si le rayon r est 3 fois plus petit, la résistance R est 9 fois plus grande Attention: Ne pas confondre l'aire de la section du fil avec son rayon 1 A 1 r2r2

17 "Inversement proportionnelle à laire de la section" Une relation "inverse" entre deux variables (ici, la résistance et l'aire de la section du fil) signifie que lorsque l'une augmente, l'autre diminue. Et lorsque la relation est inversement "proportionnelle", cela veut dire que si on change l'une en la multipliant par un nombre, l'effet sur l'autre sera qu'elle sera divisée par ce nombre. Par exemple, pour une même longueur de deux fils de même nature, si l'aire de la section de l'un des deux est 3 fois plus petite que celle de l'autre, sa résistance sera 3 fois plus grande. Pour une aire quatre fois plus grande, la résistance devient 4 fois plus petite.

18 "Inversement proportionnelle au carré du rayon" Ce quil faut comprendre de cette relation, cest que si on change le rayon "r" en le multipliant par un nombre, la résistance "R" sera divisée par le carré de ce nombre. Par exemple, pour un rayon 3 fois plus grand, on aurait une résistance 9 fois plus petite (3 2 = 9) Par contre, si on change le rayon en le divisant par un nombre (pour avoir un plus petit rayon), la résistance sera multipliée par le carré de ce nombre. Par exemple, pour un rayon 3 fois plus petit, on aurait une résistance 9 fois plus grande (3 2 = 9) On comprend donc la signification de "Inversement proportionnelle" Voici maintenant deux exercices pour renforcer votre compréhension.

19 Exercice 1 Dans un circuit électrique, un fil possède une résistance de 30. Quelle sera la résistance si on utilise un fil ayant un rayon 5 fois plus grand? Cliquez sur votre réponse ,2 3

20 Désolé, vous avez une mauvaise réponse Choisissez l'une des options suivantes: Refaire le calcul Revoir les explications Voir la réponse et poursuivre

21 La résistance est de 1,2 Rayon 5 fois plus grand Aire de la section 25 fois plus grande ( 5 2 ) Résistance 25 fois plus petite R = 30 ÷ 25 = 1,2 Revoir les explications Poursuivre

22 Exercice 2 Un fil électrique a un rayon de 1,5 mm et une résistance de 5 Quel devrait être son rayon si on veut que sa résistance soit de 45 (9 fois plus grande)? Cliquez sur votre réponse. 0,5 mm 0,083 mm 13,5 mm 0,167 mm

23 Désolé, vous avez une mauvaise réponse Choisissez l'une des options suivantes: Refaire le calcul Revoir les explications Voir la réponse et poursuivre

24 Le rayon doit être de 0,5 mm Résistance 9 fois plus grande Aire de la section 9 fois plus petite Rayon 3 fois plus petit ( 3 2 = 9 ) R = 1,5 ÷ 3 = 0,5 mm Revoir les explications Poursuivre

25 La résistance dun fil conducteur dépend donc De la nature du conducteur De la longueur du fil R L De laire de la section du fil R 1 A

26 Que nous donnent les deux relations que nous avons vues? 1 A R R R LL A Dabord, R est proportionnelle à la longueur l du fil Ensuite, R est inversement proportionnelle à laire de la section du fil Mises ensemble, cela donne:

27 LA FORMULE Et en tenant compte de la résistivité du conducteur, la résistance dun fil se formule comme suit: R = et son unité est le Ohm ( ) L A

28 Exemple de calcul: Quelle est la résistance dun fil de cuivre dun millimètre de diamètre et de un kilomètre de longueur? On a:Résistivité du cuivre: = 1,7 x m rayon du fil:r = 0,5 mm = 0,0005 m Longueur du fil:L = 1000 m

29 Fin de la présentation sur la résistance électrique Demandez les exercices à votre enseignant


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