Points essentiels Le courant électrique; La force électromotrice; La résistance; La loi d’Ohm; L’effet Joule; La puissance; Association de résistances Série; Parallèle;

Le courant électrique (1 ampère = 1C/s) Le courant électrique est défini comme le débit de charge à travers une surface. (1 ampère = 1C/s)

Sens du courant

La force électromotrice On appelle force électromotrice (f.é.m.) tout dispositif modifiant l’énergie potentielle électrique des charges électriques. Une pile sèche transforme de l’énergie chimique en énergie potentielle électrique. Le symbole d’une f.é.m. est e (epsilon). Sa valeur se donne en VOLT. L’énergie potentielle acquise par une charge Dq traversant la pile est

La résistance Tout conducteur offre une résistance au passage du courant électrique. Soit un circuit électrique élémentaire constitué d’une f.é.m. e et de fil conducteur de résistance R. Plus la résistance R est élevée, plus le courant I est faible. Plus la f.é.m. est élevée, plus le courant est grand. Le courant électrique est proportionnel à la f.é.m. utilisée et inversement proportionnel à la résistance du fil conducteur.

Mesure de la résistance La résistance R d’un élément de circuit dépend de la forme géométrique de cet élément et de la nature même de ce dernier. On utilise la relation suivante pour calculer R: où R est en ohm (W), L est la longueur de l’élément en mètre, A est l’aire de la section de l’élément en mètre carré et r est la résistivité du matériau (une constante) en ohm·mètre (W·m).

EFFET DE LA LONGUEUR Le courant électrique est un déplacement d’électrons dans un conducteur. Plus la longueur du conducteur est grande, plus les électrons auront de la difficulté a le traverser. Ainsi, la résistance augmente lorsque la longueur du conducteur augmente.

EFFET DE LA GROSSEUR Lorsqu’on augmente la grosseur du fil, on augmente aussi la quantité d’électrons disponibles pour la conduction. Ainsi, le courant électrique est beaucoup plus élevé. Donc, la résistance diminue lorsque la grosseur du conducteur augmente.

Le code de couleur

La loi d’Ohm a) Résistance ohmique b) Résistance non-ohmique

L’effet Joule Toute résistance R traversée par un courant produit de la chaleur. C’est ce qu’on appelle l’effet Joule. L’énergie potentielle électrique se transforme en énergie thermique. L’énergie potentielle électrique DU perdue par une quantité de charge Dq traversant une différence de potentiel V est DU = Dq·V où DU est en joule, Dq est en coulomb et V est en volt.

La puissance La puissance P est définie comme l’énergie fournie ou dépensée par unité de temps. Or D q = I D t d’où: Puissance = DU/Dt = Dq·V/Dt = I D t·V/D t = V I où la puissance s’exprime en watt, DU est en joule, Dt est en seconde, I est en ampère et V est en volt.

La puissance (suite) Dans le cas d’une résistance R, sachant que I = V/R ou V = R I, la puissance peut se calculer de 3 façons équivalentes: Puissance: V I = V 2/ R = R I 2

Association de résistances en série

Association de résistances en parallèle

Polarité - Gain et chute de potentiel

Exemple Déterminez la résistance totale du circuit montré ci-dessous, ainsi que la grandeur et le sens du courant débité par les sources de tension. (1407)

Exercices suggérés 1401, 1402, 1404, 1406, 1407 et 1408.