Physique-Chimie • Seconde

Conducteurs ohmiques
Loi d'Ohm et caractéristiques

Concepts & Exercices
\(U = R \times I\)
Loi d'Ohm
Caractéristique U=f(I)
\(U = R \times I\)
Proportionnalité
Résistance
\(R = \frac{U}{I}\)
Constante
Pente
\(pente = R\)
Droite passant par origine
Loi d'Ohm : U = R × I, relation linéaire entre tension et intensité.
🔌
Résistance constante : R ne dépend ni de U ni de I.
📊
Caractéristique linéaire : La courbe U=f(I) est une droite passant par l'origine.
🔍
Identification : Le conducteur est ohmique si le rapport U/I est constant.
💡
Conseil : Toujours vérifier si U/I est constant pour confirmer la nature ohmique
🔍
Attention : Un conducteur ohmique a une résistance constante quelle que soit la tension
Astuce : La pente de la droite U=f(I) donne la valeur de la résistance
📋
Méthode : Mesurer U et I à différents points pour vérifier la proportionnalité
Exercice 1
Déterminer si un conducteur est ohmique avec U=6V et I=2A
Exercice 2
Trouver la résistance d'un conducteur ohmique avec U=12V et I=3A
Exercice 3
Calculer l'intensité dans un conducteur ohmique de 4Ω soumis à 8V
Exercice 4
Vérifier si un conducteur est ohmique avec U₁=3V, I₁=1A et U₂=6V, I₂=2A
Exercice 5
Calculer la tension nécessaire pour avoir 0.5A dans un conducteur de 10Ω
Exercice 6
Trouver la résistance d'un conducteur ohmique traversé par 0.25A sous 5V
Exercice 7
Déterminer l'intensité dans un conducteur ohmique de 8Ω soumis à 24V
Exercice 8
Vérifier si un conducteur est ohmique avec U₁=4V, I₁=2A et U₂=10V, I₂=4A
Exercice 9
Calculer la tension aux bornes d'un conducteur ohmique de 15Ω traversé par 0.4A
Exercice 10
Déterminer si un conducteur est ohmique avec U₁=2V, I₁=0.5A et U₂=8V, I₂=2A
Corrigé : Exercices 1 à 5
1 Identification conducteur ohmique
Définition :

Conducteur ohmique : Composant qui obéit strictement à la loi d'Ohm U = R × I.

6V
R
Méthode de vérification :
  1. Calculer la résistance R = U / I
  2. Vérifier si R est constante pour différentes valeurs de U et I
  3. Conclure sur la nature ohmique du conducteur
Étape 1 : Données du problème

Tension U = 6V, Intensité I = 2A

Étape 2 : Calcul de la résistance

R = U / I = 6 / 2 = 3Ω

Étape 3 : Conclusion

Le conducteur est ohmique si R est constante pour différentes valeurs de U et I

Réponse finale :

La résistance est de 3Ω, le conducteur est ohmique si R reste constante

Règles appliquées :

Loi d'Ohm : U = R × I

Résistance constante : R = U/I = constante

Identification : Si U/I est constant, le conducteur est ohmique

2 Résistance conducteur ohmique
Définition :

Résistance électrique : Opposition au passage du courant, R = U/I.

12V
R
Étape 1 : Données du problème

Tension U = 12V, Intensité I = 3A

Étape 2 : Formule de la résistance

R = U / I

Étape 3 : Calcul

R = 12V / 3A = 4Ω

Étape 4 : Vérification

U = R × I → 12 = 4 × 3 = 12V ✓

Réponse finale :

La résistance du conducteur ohmique est de 4 ohms (4Ω)

Règles appliquées :

Loi d'Ohm : R = U / I

Constante : R est constante pour un conducteur ohmique

Unités : Résistance en ohms (Ω)

3 Intensité conducteur ohmique
Définition :

Intensité électrique : Quantité de charge par unité de temps, I = U/R.

8V
Étape 1 : Données du problème

Résistance R = 4Ω, Tension U = 8V

Étape 2 : Formule de l'intensité

I = U / R

Étape 3 : Calcul

I = 8V / 4Ω = 2A

Étape 4 : Vérification

U = R × I → 8 = 4 × 2 = 8V ✓

Réponse finale :

L'intensité dans le conducteur ohmique est de 2 ampères (2A)

Règles appliquées :

Loi d'Ohm : I = U / R

Proportionnalité : I ∝ U (à R constant)

Inversément : I ∝ 1/R (à U constant)

4 Vérification nature ohmique
Définition :

Caractéristique linéaire : Le conducteur est ohmique si U/I est constant.

3V→6V
R
Étape 1 : Première mesure

U₁ = 3V, I₁ = 1A, donc R₁ = U₁/I₁ = 3/1 = 3Ω

Étape 2 : Deuxième mesure

U₂ = 6V, I₂ = 2A, donc R₂ = U₂/I₂ = 6/2 = 3Ω

Étape 3 : Comparaison

R₁ = R₂ = 3Ω, donc R est constant

Étape 4 : Conclusion

Le conducteur est ohmique car R = U/I est constant

Réponse finale :

Le conducteur est ohmique car le rapport U/I est constant (3Ω)

Règles appliquées :

Identité : R₁ = R₂ = ... = R

Proportionnalité : U ∝ I

Linéarité : La courbe U=f(I) est une droite

5 Tension conducteur ohmique
Définition :

Tension électrique : Différence de potentiel, U = R × I.

U
10Ω
Étape 1 : Données du problème

Résistance R = 10Ω, Intensité I = 0.5A

Étape 2 : Formule de la tension

U = R × I

Étape 3 : Calcul

U = 10Ω × 0.5A = 5V

Étape 4 : Vérification

I = U/R → 0.5 = 5/10 = 0.5A ✓

Réponse finale :

La tension nécessaire est de 5 volts (5V)

Règles appliquées :

Loi d'Ohm : U = R × I

Calcul direct : Multiplication de R et I

Unités : Tension en volts (V)

Corrigé : Exercices 6 à 10
6 Résistance conducteur ohmique
Définition :

Conducteur ohmique : Composant avec résistance constante R = U/I.

5V
R
Étape 1 : Données du problème

Tension U = 5V, Intensité I = 0.25A

Étape 2 : Formule de la résistance

R = U / I

Étape 3 : Calcul

R = 5V / 0.25A = 20Ω

Étape 4 : Vérification

U = R × I → 5 = 20 × 0.25 = 5V ✓

Réponse finale :

La résistance du conducteur ohmique est de 20 ohms (20Ω)

Règles appliquées :

Loi d'Ohm : R = U / I

Constante : R est constante pour un conducteur ohmique

Unités : Résistance en ohms (Ω)

7 Intensité conducteur ohmique
Définition :

Intensité dans conducteur ohmique : I = U/R.

24V
Étape 1 : Données du problème

Tension U = 24V, Résistance R = 8Ω

Étape 2 : Formule de l'intensité

I = U / R

Étape 3 : Calcul

I = 24V / 8Ω = 3A

Étape 4 : Vérification

U = R × I → 24 = 8 × 3 = 24V ✓

Réponse finale :

L'intensité dans le conducteur ohmique est de 3 ampères (3A)

Règles appliquées :

Loi d'Ohm : I = U / R

Proportionnalité : I ∝ U (à R constant)

Inversément : I ∝ 1/R (à U constant)

8 Vérification nature ohmique
Définition :

Non-ohmicité : Si U/I n'est pas constant, le conducteur n'est pas ohmique.

4V→10V
R?
Étape 1 : Première mesure

U₁ = 4V, I₁ = 2A, donc R₁ = U₁/I₁ = 4/2 = 2Ω

Étape 2 : Deuxième mesure

U₂ = 10V, I₂ = 4A, donc R₂ = U₂/I₂ = 10/4 = 2.5Ω

Étape 3 : Comparaison

R₁ ≠ R₂ (2Ω ≠ 2.5Ω), donc R n'est pas constant

Étape 4 : Conclusion

Le conducteur n'est pas ohmique car R = U/I n'est pas constant

Réponse finale :

Le conducteur n'est pas ohmique car le rapport U/I n'est pas constant

Règles appliquées :

Non-ohmique : R₁ ≠ R₂

Proportionnalité : U ∝ I n'est pas respectée

Caractéristique : La courbe U=f(I) n'est pas une droite

9 Tension conducteur ohmique
Définition :

Tension aux bornes d'un conducteur ohmique : U = R × I.

U
15Ω
Étape 1 : Données du problème

Résistance R = 15Ω, Intensité I = 0.4A

Étape 2 : Formule de la tension

U = R × I

Étape 3 : Calcul

U = 15Ω × 0.4A = 6V

Étape 4 : Vérification

I = U/R → 0.4 = 6/15 = 0.4A ✓

Réponse finale :

La tension aux bornes du conducteur ohmique est de 6 volts (6V)

Règles appliquées :

Loi d'Ohm : U = R × I

Calcul direct : Multiplication de R et I

Unités : Tension en volts (V)

10 Vérification nature ohmique
Définition :

Ohmicité : Le conducteur est ohmique si U/I est constant.

2V→8V
R
Étape 1 : Première mesure

U₁ = 2V, I₁ = 0.5A, donc R₁ = U₁/I₁ = 2/0.5 = 4Ω

Étape 2 : Deuxième mesure

U₂ = 8V, I₂ = 2A, donc R₂ = U₂/I₂ = 8/2 = 4Ω

Étape 3 : Comparaison

R₁ = R₂ = 4Ω, donc R est constant

Étape 4 : Conclusion

Le conducteur est ohmique car R = U/I est constant

Réponse finale :

Le conducteur est ohmique car le rapport U/I est constant (4Ω)

Règles appliquées :

Identité : R₁ = R₂ = ... = R

Proportionnalité : U ∝ I

Linéarité : La courbe U=f(I) est une droite

Conducteurs ohmiques Loi d’Ohm et résistance électrique