En 1826, le scientifique allemand Georg Ohm fit une découverte et décrivit
une loi empirique sur la relation entre des indicateurs tels que l'intensité du courant, la tension et les caractéristiques du conducteur dans le circuit. Par la suite, d'après le nom du scientifique, elle a commencé à être appelée loi d'Ohm.

Plus tard, il s'est avéré que ces caractéristiques ne sont rien d'autre que la résistance du conducteur qui apparaît lors de son contact avec l'électricité. C'est la résistance externe (R). Il existe également une résistance interne (r) caractéristique de la source de courant.

Loi d'Ohm pour une section de circuit

Selon la loi d'Ohm généralisée pour une certaine section d'un circuit, l'intensité du courant dans une section du circuit est directement proportionnelle à la tension aux extrémités de la section et inversement proportionnelle à la résistance.

Où U est la tension aux extrémités de la section, I est l'intensité du courant, R est la résistance du conducteur.

Compte tenu de la formule ci-dessus, il est possible de trouver les valeurs inconnues de U et R en effectuant des opérations mathématiques simples.

Les formules ci-dessus ne sont valables que lorsque le réseau ne rencontre que de la résistance.

Loi d'Ohm pour un circuit fermé

L'intensité du courant du circuit complet est égale à la FEM divisée par la somme des résistances des sections homogènes et inhomogènes du circuit.

Un réseau fermé présente des résistances internes et externes. Les formules de relation seront donc différentes.

Où E est la force électromotrice (FEM), R est la résistance externe de la source, r est la résistance interne de la source.

Loi d'Ohm pour une section non uniforme d'un circuit

Un réseau électrique fermé contient des sections de nature linéaire et non linéaire. Les sections qui n'ont pas de source de courant et ne dépendent pas d'influences externes sont linéaires, et les sections contenant une source sont non linéaires.

La loi d'Ohm pour une section d'un réseau de nature homogène a été énoncée ci-dessus. La loi sur la section non linéaire aura la forme suivante :

I = U/R = f1 – f2 + E/R

Où f1 – f2 est la différence de potentiel aux extrémités de la section de réseau considérée

R – résistance totale de la section non linéaire du circuit

La force électromotrice d'une section non linéaire d'un circuit peut être supérieure à zéro ou inférieure. Si la direction du mouvement du courant provenant de la source avec le mouvement du courant dans le réseau électrique coïncide, le mouvement des charges positives prédominera et la FEM sera positive. Si les directions coïncident, le mouvement des charges négatives créées par les champs électromagnétiques augmentera dans le réseau.

Loi d'Ohm pour le courant alternatif

S'il y a une capacité ou une inertie dans le réseau, il faut tenir compte dans les calculs du fait qu'elles produisent leur résistance, à partir de laquelle le courant devient variable.

La loi d'Ohm pour le courant alternatif ressemble à ceci :

où Z est la résistance sur toute la longueur du réseau électrique. On l'appelle aussi impédance. L'impédance se compose de résistances actives et réactives.

La loi d'Ohm n'est pas une loi scientifique fondamentale, mais seulement une relation empirique, et dans certaines conditions elle peut ne pas être observée :

• Lorsque le réseau a une fréquence élevée, le champ électromagnétique évolue à grande vitesse, et l'inertie des porteurs de charge doit être prise en compte dans les calculs ;
• Dans des conditions de basse température avec des substances supraconductrices ;
• Lorsqu'un conducteur est fortement chauffé par la tension qui passe, le rapport courant/tension devient variable et peut ne pas correspondre à la loi générale ;
• Lorsqu'un conducteur ou un diélectrique est sous haute tension ;
• Dans les lampes LED ;
• Dans les semi-conducteurs et les dispositifs à semi-conducteurs.

À leur tour, les éléments et conducteurs qui respectent la loi d'Ohm sont appelés ohmiques.

La loi d'Ohm peut expliquer certains phénomènes naturels. Par exemple, lorsque nous voyons des oiseaux assis sur des fils à haute tension, nous nous posons la question : pourquoi ne sont-ils pas affectés par le courant électrique ? Cela s'explique tout simplement. Les oiseaux, assis sur des fils, sont une sorte de conducteurs. La majeure partie de la tension tombe sur les espaces entre les oiseaux, et la partie qui tombe sur les « conducteurs » eux-mêmes ne présente aucun danger pour eux.

Mais cette règle ne fonctionne qu’avec un seul contact. Si un oiseau touche un fil ou un poteau télégraphique avec son bec ou son aile, il mourra inévitablement à cause de l'énorme quantité de tension véhiculée par ces zones. De tels cas se produisent partout. Par conséquent, pour des raisons de sécurité, dans certaines colonies, des dispositifs spéciaux ont été installés pour protéger les oiseaux des tensions dangereuses. Les oiseaux sont totalement en sécurité sur de tels perchoirs.

La loi d'Ohm est également largement utilisée dans la pratique. L'électricité est mortelle pour les humains rien qu'en touchant un fil dénudé. Mais dans certains cas, la résistance du corps humain peut être différente.

Par exemple, une peau sèche et intacte résiste mieux aux effets de l’électricité qu’une plaie ou une peau couverte de sueur. En raison du surmenage, de la tension nerveuse et de l'intoxication, même avec une faible tension, une personne peut recevoir un fort choc électrique.

En moyenne, la résistance du corps humain est de 700 Ohms, ce qui signifie qu'une tension de 35 V est sans danger pour l'homme. Lorsque vous travaillez avec des tensions élevées, les spécialistes l'utilisent.

Le courant électrique et les tensions dangereuses ne sont pas audibles (sauf le bourdonnement des lignes à haute tension et des installations électriques). Les pièces sous tension qui sont sous tension ne diffèrent en aucune façon en apparence.

Il est impossible de les reconnaître par leur odeur et ils ne diffèrent pas par leur température élevée dans les modes de fonctionnement normaux. Mais on branche un aspirateur sur une prise silencieuse et silencieuse, on actionne l'interrupteur - et l'énergie semble sortir de nulle part, d'elle-même, se matérialisant sous forme de bruit et de compression à l'intérieur de l'appareil électroménager.

Encore une fois, si nous insérons deux clous dans les alvéoles de la douille et les saisissons, alors littéralement avec tout notre corps, nous ressentirons la réalité et l'objectivité de l'existence du courant électrique. Bien entendu, cela est fortement déconseillé. Mais les exemples de l'aspirateur et des clous nous montrent clairement que l'étude et la compréhension des lois fondamentales de l'électrotechnique favorisent la sécurité lors de la manipulation de l'électricité domestique, ainsi que l'élimination des préjugés superstitieux associés au courant et à la tension électriques.

Examinons donc l'une des lois les plus précieuses du génie électrique qu'il est utile de connaître. Et nous essaierons de le faire sous la forme la plus populaire possible.

La loi d'Ohm

1. Forme différentielle d'écriture de la loi d'Ohm

La loi la plus importante du génie électrique est, bien entendu, La loi d'Ohm. Même les personnes qui n'ont rien à voir avec l'électrotechnique connaissent son existence. Mais en attendant, la question « Connaissez-vous la loi d’Ohm ? dans les universités techniques, c’est un piège pour les étudiants présomptueux et arrogants. Le camarade, bien sûr, répond qu'il connaît très bien la loi d'Ohm, puis ils se tournent vers lui pour lui demander de donner cette loi sous forme différentielle. C’est là qu’il s’avère qu’un lycéen ou un étudiant de première année a encore beaucoup d’études à faire.

Cependant, la forme différentielle d'écriture de la loi d'Ohm est pratiquement inapplicable dans la pratique. Il reflète la relation entre la densité de courant et l’intensité du champ :

où G est la conductivité du circuit ; E - intensité du courant électrique.

Toutes ces tentatives pour exprimer le courant électrique, en tenant compte uniquement des propriétés physiques du matériau conducteur, sans tenir compte de ses paramètres géométriques (longueur, diamètre, etc.). La forme différentielle d'écriture de la loi d'Ohm est une pure théorie ; sa connaissance dans la vie quotidienne n'est pas du tout requise.

2. Forme intégrale d'écriture de la loi d'Ohm pour une section de circuit

Une autre chose est la forme intégrale de la notation. Il existe également plusieurs variétés. Le plus populaire d'entre eux est Loi d'Ohm pour la section du circuit : I=U/R

En d’autres termes, le courant dans une section d’un circuit est toujours plus élevé, plus la tension appliquée à cette section est élevée et plus la résistance de cette section est faible.

Ce « type » de loi d’Ohm est tout simplement un incontournable pour tous ceux qui doivent au moins parfois faire face à l’électricité. Heureusement, la dépendance est assez simple. Après tout, la tension du réseau peut être considérée comme constante. Pour une prise c'est du 220 volts. Par conséquent, il s'avère que le courant dans le circuit dépend uniquement de la résistance du circuit connecté à la prise. D’où la simple morale : cette résistance doit être surveillée.

Les courts-circuits, que tout le monde entend, se produisent précisément à cause de la faible résistance du circuit externe. Supposons qu'en raison d'une connexion incorrecte des fils dans le boîtier de dérivation, les fils de phase et neutre sont directement connectés les uns aux autres. Ensuite, la résistance de la section du circuit diminuera fortement jusqu'à presque zéro et le courant augmentera également fortement jusqu'à une valeur très élevée. Si le câblage électrique est effectué correctement, le disjoncteur se déclenchera, mais s'il n'est pas là, ou s'il est défectueux ou mal sélectionné, le fil ne supportera pas l'augmentation du courant, chauffera, fondra et éventuellement provoquera un incendie. .

Mais il arrive que des appareils branchés et utilisés depuis plus d’une heure provoquent un court-circuit. Un cas typique est celui d'un ventilateur dont les enroulements du moteur ont surchauffé à cause du blocage des pales. L'isolation des bobinages du moteur n'est pas conçue pour un échauffement important, elle devient vite inutilisable. En conséquence, des courts-circuits entre spires apparaissent, qui réduisent la résistance et, conformément à la loi d'Ohm, entraînent également une augmentation du courant.

L'augmentation du courant, à son tour, rend l'isolation des enroulements complètement inutilisable, et non pas un entre-tours, mais un véritable court-circuit complet se produit. Le courant circule en plus des enroulements, directement du fil de phase au fil neutre. Certes, tout ce qui précède ne peut se produire qu'avec un ventilateur très simple et bon marché, non équipé de protection thermique.

Loi d'Ohm pour le courant alternatif

Il convient de noter que la notation ci-dessus de la loi d'Ohm décrit une section d'un circuit avec une tension constante. Dans les réseaux à tension alternative, il existe une réactance supplémentaire, et la résistance totale prend la valeur de la racine carrée de la somme des carrés de l'actif et de la réactance.

La loi d'Ohm pour la section du circuit alternatif prend la forme : I=U/Z,

où Z est la résistance totale du circuit.

Mais une réactance élevée est avant tout caractéristique des machines électriques puissantes et de la technologie des convertisseurs de puissance. La résistance électrique interne des appareils électroménagers et des lampes est presque entièrement active. Par conséquent, dans la vie de tous les jours, pour les calculs, vous pouvez utiliser la forme la plus simple d’écriture de la loi d’Ohm : I=U/R.

3. Forme intégrale de notation pour un circuit complet

Puisqu’il existe une forme d’écriture de la loi pour une section de chaîne, alors il existe également Loi d'Ohm pour un circuit complet : I=E/(r+R).

Ici r est la résistance interne de la source EMF du réseau et R est la résistance totale du circuit lui-même.

Il n’est pas nécessaire de chercher bien loin un modèle physique pour illustrer ce sous-type de loi d’Ohm : il s’agit du réseau électrique de bord d’une voiture, dans lequel la batterie est une source de CEM. On ne peut pas supposer que la résistance de la batterie est égale au zéro absolu, donc même avec un court-circuit direct entre ses bornes (pas de résistance R), le courant n'augmentera pas jusqu'à l'infini, mais simplement jusqu'à une valeur élevée. Cependant, cette valeur élevée est bien entendu suffisante pour faire fondre les câbles et prendre feu à la sellerie de la voiture. Par conséquent, les circuits électriques des voitures sont protégés des courts-circuits à l'aide de fusibles.

Une telle protection peut ne pas être suffisante si le court-circuit se produit avant la boîte à fusibles par rapport à la batterie, ou si l'un des fusibles est remplacé par un morceau de fil de cuivre. Il n'y a alors qu'un seul salut : il faut couper complètement le circuit le plus rapidement possible en retirant la « masse », c'est-à-dire la borne négative.

4. Forme intégrale d'écriture de la loi d'Ohm pour une section du circuit contenant une source EMF

Il convient également de mentionner qu'il existe une autre version de la loi d'Ohm - pour la section du circuit contenant la source EMF :

Ici U est la différence de potentiel au début et à la fin de la section du circuit considéré. Le signe de la valeur EMF dépend de sa direction par rapport à la tension. Il est souvent nécessaire d'utiliser la loi d'Ohm pour une section de circuit lors de la détermination des paramètres d'un circuit, lorsqu'une partie du circuit est inaccessible pour une étude détaillée et ne nous intéresse pas. Disons qu'il est caché par des parties monoblocs du boîtier. Le circuit restant contient une source EMF et des éléments dont la résistance est connue. Ensuite, en mesurant la tension à l’entrée de la partie inconnue du circuit, vous pouvez calculer le courant, puis la résistance de l’élément inconnu.

conclusions

Ainsi, nous pouvons voir que la loi « simple » d’Ohm n’est pas aussi simple que certains auraient pu le penser. Connaissant toutes les formes de notation intégrale des lois d'Ohm, vous pouvez comprendre et mémoriser facilement de nombreuses exigences de sécurité électrique, ainsi que gagner en confiance dans la manipulation de l'électricité.

Dans la nature, il existe deux principaux types de matériaux, conducteurs et non conducteurs (diélectriques). Ces matériaux diffèrent par la présence de conditions permettant le mouvement du courant électrique (électrons).

Les conducteurs électriques sont constitués de matériaux conducteurs (cuivre, aluminium, graphite et bien d’autres), dans lesquels les électrons ne sont pas liés et peuvent se déplacer librement.

Dans les diélectriques, les électrons sont étroitement liés aux atomes, le courant ne peut donc pas y circuler. Ils sont utilisés pour réaliser l’isolation des fils et des pièces d’appareils électriques.

Pour que les électrons commencent à se déplacer dans un conducteur (le courant circule dans une section du circuit), ils doivent créer des conditions. Pour ce faire, il doit y avoir un excès d’électrons au début de la section de chaîne, et un déficit à la fin. Pour créer de telles conditions, des sources de tension sont utilisées - accumulateurs, batteries, centrales électriques.

En 1827 Georg Simon Ohm découvert la loi du courant électrique. La loi et l'unité de mesure de la résistance portent son nom. Le sens de la loi est le suivant.

Plus le tuyau est épais et plus la pression de l'eau dans l'alimentation en eau est élevée (à mesure que le diamètre du tuyau augmente, la résistance à l'eau diminue) - plus l'eau coulera. Si nous imaginons que l'eau est constituée d'électrons (courant électrique), alors plus le fil est épais et plus la tension est élevée (à mesure que la section du fil augmente, la résistance au courant diminue) - plus le courant circulera dans la section du circuit.

Le courant circulant dans un circuit électrique est directement proportionnel à la tension appliquée et inversement proportionnel à la valeur de la résistance du circuit.

Où je– l'intensité du courant, mesurée en ampères et indiquée par la lettre UN; U DANS; R.– résistance, mesurée en ohms et désignée Ohm.

Si la tension d'alimentation est connue U et résistance de l'appareil électrique R., puis en utilisant la formule ci-dessus, à l'aide d'un calculateur en ligne, il est facile de déterminer l'intensité du courant circulant dans le circuit je.

À l'aide de la loi d'Ohm, les paramètres électriques du câblage électrique, des éléments chauffants et de tous les éléments radio des équipements électroniques modernes, qu'il s'agisse d'un ordinateur, d'un téléviseur ou d'un téléphone portable, sont calculés.

Application de la loi d'Ohm en pratique

En pratique, il est souvent nécessaire de déterminer non pas l'intensité du courant je, et la valeur de la résistance R.. En transformant la formule de la loi d'Ohm, vous pouvez calculer la valeur de la résistance R., connaissant le courant qui circule je et valeur de tension U.

La valeur de la résistance peut devoir être calculée, par exemple, lors de la création d'un bloc de charge pour tester l'alimentation d'un ordinateur. Il y a généralement une étiquette sur le boîtier d'alimentation de l'ordinateur qui indique le courant de charge maximum pour chaque tension. Il suffit de saisir les valeurs de tension données et le courant de charge maximum dans les champs du calculateur et, à la suite du calcul, nous obtenons la valeur de la résistance de charge pour une tension donnée. Par exemple, pour une tension de +5 V avec un courant maximum de 20 A, la résistance de charge sera de 0,25 Ohm.

Formule de la loi Joule-Lenz

Nous avons calculé la valeur de la résistance pour réaliser un bloc de charge pour l'alimentation de l'ordinateur, mais nous devons encore déterminer quelle puissance la résistance doit avoir ? Une autre loi de la physique sera utile ici, qui a été découverte simultanément par deux physiciens indépendamment l'un de l'autre. En 1841 James Joule et en 1842 Emil Lenz. Cette loi porte leur nom - Loi Joule-Lenz.

La puissance consommée par la charge est directement proportionnelle à la tension appliquée et au courant circulant. En d’autres termes, lorsque la tension et le courant changent, la consommation électrique change proportionnellement.

Où P.– la puissance, mesurée en watts et désignée W; U– tension, mesurée en volts et désignée par la lettre DANS; je– l'intensité du courant, mesurée en ampères et désignée par la lettre UN.

Connaissant la tension d'alimentation et le courant consommés par un appareil électrique, vous pouvez utiliser une formule pour déterminer la quantité d'énergie qu'il consomme. Entrez simplement les données dans les cases ci-dessous dans le calculateur en ligne.

La loi Joule-Lenz permet également de connaître le courant consommé par un appareil électrique en connaissant sa puissance et sa tension d'alimentation. La quantité de courant consommée est nécessaire, par exemple, pour sélectionner la section du fil lors de la pose du câblage électrique ou pour calculer la valeur nominale.

Par exemple, calculons la consommation actuelle d'une machine à laver. D'après le passeport, la consommation électrique est de 2200 W, la tension du réseau électrique domestique est de 220 V. On substitue les données dans les fenêtres de la calculatrice, on constate que la machine à laver consomme un courant de 10 A.

Autre exemple : vous décidez d'installer un phare supplémentaire ou un amplificateur de son dans votre voiture. Connaissant la consommation électrique de l'appareil électrique installé, il est facile de calculer la consommation de courant et de sélectionner la bonne section de fil pour la connexion au câblage électrique du véhicule. Disons qu'un phare supplémentaire consomme une puissance de 100 W (la puissance de l'ampoule installée dans le phare), la tension de bord du réseau automobile est de 12 V. Nous substituons les valeurs de puissance et de tension​​dans les fenêtres de la calculatrice, on constate que le courant consommé sera de 8,33 A.

Après avoir compris seulement deux formules simples, vous pouvez facilement calculer les courants circulant dans les fils, la consommation électrique de tout appareil électrique - vous commencerez pratiquement à comprendre les bases de l'électrotechnique.

Formules converties de la loi d'Ohm et de Joule-Lenz

Je suis tombé sur une image sur Internet sous la forme d'une tablette ronde, dans laquelle sont placées avec succès les formules de la loi d'Ohm et de la loi de Joule-Lenz et les options de transformation mathématique des formules. La plaque représente quatre secteurs sans rapport les uns avec les autres et est très pratique pour une utilisation pratique

À l'aide du tableau, il est facile de sélectionner une formule pour calculer le paramètre requis du circuit électrique en utilisant deux autres formules connues. Par exemple, vous devez déterminer la consommation actuelle d'un produit en fonction de la puissance et de la tension connues du réseau d'alimentation. En regardant le tableau du secteur actuel, nous voyons que la formule I=P/U convient au calcul.

Et si vous devez déterminer la tension d'alimentation U en fonction de la consommation électrique P et du courant I, alors vous pouvez utiliser la formule du secteur inférieur gauche, la formule U=P/I fera l'affaire.

Les quantités substituées dans les formules doivent être exprimées en ampères, volts, watts ou Ohms.

On dit : « Si vous ne connaissez pas la loi d’Ohm, restez chez vous. » Alors découvrons (rappelons-nous) de quel genre de loi il s'agit et n'hésitez pas à nous promener.

Concepts de base de la loi d'Ohm

Comment comprendre la loi d'Ohm ? Il vous suffit de comprendre ce qu'il y a dans sa définition. Et vous devriez commencer par déterminer le courant, la tension et la résistance.

Force actuelle I

Laissez un courant circuler dans un conducteur. C'est-à-dire qu'il y a un mouvement dirigé de particules chargées - par exemple, ce sont des électrons. Chaque électron possède une charge électrique élémentaire (e= -1,60217662 × 10 -19 Coulomb). Dans ce cas, une charge électrique spécifique égale à la somme de toutes les charges des électrons circulant traversera une certaine surface pendant un certain laps de temps.

Le rapport entre la charge et le temps est appelé intensité du courant. Plus la charge traverse un conducteur pendant un certain temps, plus le courant est important. L'intensité du courant est mesurée en Ampère.

Tension U, ou différence de potentiel

C’est exactement ce qui fait bouger les électrons. Le potentiel électrique caractérise la capacité d'un champ à effectuer un travail pour transférer une charge d'un point à un autre. Ainsi, entre deux points d’un conducteur, il existe une différence de potentiel et le champ électrique fonctionne pour transférer la charge.

Une grandeur physique égale au travail du champ électrique effectif lors du transfert de charge électrique est appelée tension. Mesuré en Voltach. Un Volt est la tension qui, lorsqu'une charge se déplace de 1 Cl fonctionne-t-il égal à 1 Joule.

Résistance R

Le courant, comme nous le savons, circule dans un conducteur. Que ce soit une sorte de fil. En se déplaçant le long d'un fil sous l'influence d'un champ, les électrons entrent en collision avec les atomes du fil, le conducteur se réchauffe et les atomes du réseau cristallin commencent à vibrer, créant encore plus de problèmes pour le déplacement des électrons. Ce phénomène s'appelle la résistance. Elle dépend de la température, du matériau, de la section du conducteur et est mesurée en Omaha.

Formulation et explication de la loi d'Ohm

La loi du professeur d'allemand Georg Ohm est très simple. Ça lit:

L'intensité du courant dans une section du circuit est directement proportionnelle à la tension et inversement proportionnelle à la résistance.

Georg Ohm a dérivé cette loi expérimentalement (empiriquement) dans 1826 année. Naturellement, plus la résistance de la section du circuit est grande, moins le courant sera faible. En conséquence, plus la tension est élevée, plus le courant est important.

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Cette formulation de la loi d'Ohm est la plus simple et convient à une section de circuit. Par « section de circuit », nous entendons qu'il s'agit d'une section homogène dans laquelle il n'y a pas de sources de courant avec CEM. Pour faire simple, cette section contient une sorte de résistance, mais il n'y a pas de batterie dessus qui fournit elle-même le courant.

Si l'on considère la loi d'Ohm pour un circuit complet, sa formulation sera légèrement différente.

Disons un circuit, il a une source de courant qui crée une tension et une sorte de résistance.

La loi sera rédigée comme suit :

L'explication de la loi d'Ohm pour une chaîne creuse n'est pas fondamentalement différente de l'explication pour une section de chaîne. Comme vous pouvez le voir, la résistance est constituée de la résistance elle-même et de la résistance interne de la source de courant, et au lieu de la tension, la force électromotrice de la source apparaît dans la formule.

À propos, découvrez ce qu'est l'EMF dans notre article séparé.

Comment comprendre la loi d'Ohm ?

Pour comprendre intuitivement la loi d'Ohm, regardons l'analogie de la représentation du courant comme un liquide. C’est exactement ce que pensait Georg Ohm lorsqu’il mena des expériences qui conduisirent à la découverte de la loi qui porte son nom.

Imaginons que le courant ne soit pas le mouvement de particules porteuses de charge dans un conducteur, mais le mouvement de l'écoulement de l'eau dans un tuyau. Tout d'abord, l'eau est soulevée par une pompe jusqu'à la station de pompage, et de là, sous l'influence de l'énergie potentielle, elle tend vers le bas et s'écoule à travers le tuyau. De plus, plus la pompe pompe l'eau haut, plus elle s'écoulera rapidement dans le tuyau.

Il s'ensuit que la vitesse d'écoulement de l'eau (intensité du courant dans le fil) sera d'autant plus grande que l'énergie potentielle de l'eau sera grande (différence de potentiel)

L'intensité du courant est directement proportionnelle à la tension.

Passons maintenant à la résistance. La résistance hydraulique est la résistance d'un tuyau en raison de son diamètre et de la rugosité de sa paroi. Il est logique de supposer que plus le diamètre est grand, plus la résistance du tuyau est faible et plus la quantité d'eau (courant plus élevé) s'écoulera à travers sa section transversale.

La force du courant est inversement proportionnelle à la résistance.

Cette analogie ne peut être faite que pour une compréhension fondamentale de la loi d’Ohm, puisque sa forme originale est en réalité une approximation assez grossière, qui trouve néanmoins une excellente application dans la pratique.

En réalité, la résistance d'une substance est due aux vibrations des atomes du réseau cristallin, et le courant est dû au mouvement des porteurs de charge libres. Dans les métaux, les porteurs libres sont des électrons échappés des orbites atomiques.

Dans cet article, nous avons essayé de donner une explication simple de la loi d'Ohm. Connaître ces choses apparemment simples peut vous être très utile lors de l’examen. Bien entendu, nous avons donné la formulation la plus simple de la loi d’Ohm et n’entrerons pas maintenant dans la jungle de la physique supérieure, traitant de la résistance active et réactive et d’autres subtilités.

Si vous avez un tel besoin, notre personnel se fera un plaisir de vous aider. Et enfin, nous vous invitons à regarder une vidéo intéressante sur la loi d’Ohm. C'est vraiment pédagogique !

En 1827, Georg Ohm publia ses recherches, qui constituent la base de la formule utilisée encore aujourd'hui. Ohm a réalisé une grande série d'expériences montrant la relation entre la tension appliquée et le courant circulant dans un conducteur.

Cette loi est empirique, c'est-à-dire basée sur l'expérience. La désignation « Ohm » est adoptée comme unité SI officielle pour la résistance électrique.

Loi d'Ohm pour une section de circuit déclare que le courant électrique dans un conducteur est directement proportionnel à la différence de potentiel et inversement proportionnel à sa résistance. En tenant compte du fait que la résistance du conducteur (à ne pas confondre) est une valeur constante, nous pouvons la formuler avec la formule suivante :

• I - courant en ampères (A)
• V - tension en volts (V)
• R - résistance en ohms (Ohm)

Pour plus de clarté : une résistance d'une résistance de 1 Ohm, traversée par un courant de 1 A, a une différence de potentiel (tension) de 1 V à ses bornes.

Le physicien allemand Kirchhoff (célèbre pour ses règles de Kirchhoff) a fait une généralisation plus utilisée en physique :

• σ – conductivité matérielle
• J - densité de courant
• E est le champ électrique.

Loi d'Ohm et résistance

Les résistances sont des éléments passifs qui opposent une résistance au flux de courant électrique dans un circuit. , qui fonctionne conformément à la loi d'Ohm, est appelée résistance ohmique. Lorsque le courant traverse une telle résistance, la chute de tension à ses bornes est proportionnelle à la valeur de la résistance.

La formule d'Ohm reste valable pour les circuits à tension et courant alternatifs. La loi d'Ohm ne convient pas aux condensateurs et aux inductances, car leur caractéristique courant-tension (caractéristique voltampère) n'est essentiellement pas linéaire.

La formule d'Ohm s'applique également aux circuits comportant plusieurs résistances, qui peuvent être connectées en série, en parallèle ou mixtes. Les groupes de résistances connectées en série ou en parallèle peuvent être simplifiés en tant que résistance équivalente.

Les articles sur et la connexion décrivent plus en détail comment procéder.

Le physicien allemand Georg Simon Ohm a publié sa théorie complète de l'électricité en 1827 sous le nom de « théorie des circuits galvaniques ». Il a découvert que la chute de tension dans une section d’un circuit est le résultat du travail du courant circulant à travers la résistance de cette section du circuit. Cela constitue la base du droit que nous utilisons aujourd’hui. La loi est l'une des équations de base des résistances.

Loi d'Ohm - formule

La formule de la loi d'Ohm peut être utilisée lorsque deux des trois variables sont connues. La relation entre la résistance, le courant et la tension peut s’écrire de différentes manières. Le triangle d'Ohm peut être utile pour l'assimilation et la mémorisation.

Vous trouverez ci-dessous deux exemples d'utilisation d'un tel calculateur triangulaire.

Nous avons une résistance d'une résistance de 1 Ohm dans un circuit avec une chute de tension de 100 V à 10 V à ses bornes.Quel courant traverse cette résistance ?Le triangle nous rappelle que :
Nous avons une résistance d'une résistance de 10 Ohms à travers laquelle circule un courant de 2 Ampères à une tension de 120V.Quelle sera la chute de tension aux bornes de cette résistance ?L'utilisation d'un triangle nous montre que :Ainsi, la tension au niveau de la broche sera de 120-20 = 100 V.

Loi d'Ohm - Puissance

Lorsque le courant électrique traverse une résistance, il dissipe une certaine quantité d’énergie sous forme de chaleur.

La puissance est fonction du courant circulant I (A) et de la tension appliquée V (V) :

• P - puissance en watts (V)

En combinaison avec la loi d'Ohm pour une section d'un circuit, la formule peut être convertie sous la forme suivante :

Une résistance idéale dissipe toute l’énergie et ne stocke aucune énergie électrique ou magnétique. Chaque résistance a une limite quant à la quantité de puissance qui peut être dissipée sans endommager la résistance. C'est le pouvoir appelé nominal.

Les conditions environnementales peuvent diminuer ou augmenter cette valeur. Par exemple, si l’air ambiant est chaud, alors la capacité de la résistance à dissiper l’excès de chaleur diminue, et à l’inverse, lorsque la température ambiante est basse, la capacité de dissipation de la résistance augmente.

En pratique, les résistances ont rarement une puissance nominale. Cependant, la plupart des résistances sont évaluées à 1/4 ou 1/8 watt.

Vous trouverez ci-dessous un diagramme circulaire qui vous aidera à déterminer rapidement la relation entre la puissance, le courant, la tension et la résistance. Pour chacun des quatre paramètres, il montre comment calculer sa valeur.

Loi d'Ohm - calculatrice

Ce calculateur de loi d'Ohm en ligne vous permet de déterminer la relation entre l'intensité du courant, la tension électrique, la résistance des conducteurs et la puissance. Pour calculer, entrez deux paramètres et cliquez sur le bouton Calculer.