Ohm, le Mozart de l'électricité

CORRECTION CHAPITRE 8 ACTIVITES PAGE
Ohm, le Mozart de l'électricité
» Ohm était un physicien allemand du XIXe siècle. Il est né en 1789 et mort
en 1854.
» L'intérêt de la loi d'Ohm est d'établir un lien entre tension et
intensité du courant tout en distinguant les deux grandeurs électriques.
Elle permet aussi une description théorique des phénomènes électriques.
» Les travaux d'Ohm étaient originaux et novateurs pour son époque car les
développements mathématiques en électricité étaient alors peu utilisés.
Monteur de composants électroniques
» Les activités pratiquées par un monteur-câbleur sont la construction ou
la réparation de matériels électriques, ainsi que la réalisation de
circuits imprimés et l'implantation des composants.
» Les qualités nécessaires à la pratique de ce métier sont la rigueur, la
méthode et l'habileté manuelle.
» Les débouchés se situent principalement dans l'industrie pour la
fabrication ou la maintenance des matériels électriques, ainsi que dans les
entreprises de services comme les télécoms, EDF, SNCF, RATP, Air France.
Attention danger !
» La résistance d'un corps humain est la plus faiblequand ce corps est
mouillé.
» On calcule les intensités susceptibles de traverser un corps humain selon
sa résistance :
Si R = 100 ?, alors I = U/R = 220/100 = 2,2 A.
Si R = 1 M?, alors I = U/R = 220/1 000 000 = 0,22 mA.
On retrouve bien les valeurs indiquées dans le texte.
» La résistance du corps humain dépend des tissus internes et de l'état de
l'épiderme (surface de contact plus ou moins grande et plus ou moins
humide, pression de contact, hydratation et salinité, épaisseur de la peau,
distance entre les points de contact, fréquence).
Quand la résistance s'annule
» Les applications possibles des supraconducteurs se situent dans le
domaine de l'environnement (fi ltration de l'eau), dans celui de la
médecine (IRM, SQUID), dans celui de l'ingénierie (transport).
» Pour un TGV, il existe des contacts entre le train et les rails, alors
que pour un TLM, il n'y a aucun contact entre le train et les rails. Aussi
un TLM peut se déplacer jusqu'à 500 km/h, alors que la vitesse de croisière
d'un TGV est plus faible (environ 270 km/h).
» Un TLM est un moyen de transport effi cace et très rapide qui ne génère
aucune pollution. Par contre, il est très coûteux et la technologie n'est
pas encore totalement au point.
EXERCICE N°9
Plus la résistance d'un dipôle est élevée, plus l'intensité du courant qui
le parcourt est faible. On peut
donc en déduire les valeurs de l'intensité :
a. I = 300 mA ; b. I1 = 220 mA ; c. I2 = 160 mA.
EXERCICE N°10
Sur la photographie, le voltmètre indique une tension U = 4 V et
l'ampèremètre indique une
intensité I = 27,1 mA = 0,0271 A
Donc R = U/I = 4 / 0,027 1 ' 147,6 (.
EXERCICE N°11
Sur le graphique, quand la tension U = 2 V, alors l'intensité I = 10 mA
=0,01
Donc R = U/I = 2 / 0,01 = 200 (
EXERCICE N°12 Il faut commencer par mettre toutes les grandeurs dans les unités du
système international : V ; A et (
1ère colonne : R = U / I = 12 V / 0,5 A = 24 (
2ème colonne : U = R I = 3 500 ( * 0,02 " ' 70 (
3ème colonne : I = U / R = 220 V / 2000 000 ( EXERCICE N°13
1. R1 = U / I = 3,5 V / 0,5 A = 7 (
R2 = U / I = 6 V / 0,5 A = 12 ( .
2. I1 = U / R = 9 V /56 ( ' 0,161 A
I2 = 9 V /33 ( ' 0,273 A. EXERCICE N°14
1. Les points ne sont pas alignés car il y a des erreurs expérimentales ou
de tracés des points
2. Lise a tracé correctement la caractéristique car elle a tracé la «
droite moyenne ». EXERCICE N°15 2. Quand U vaut 49,5 V, alors I vaut 9 mA et quand I vaut 5 mA, alors U
vaut 2,5 V.
3. R = U / I = 2 V / 0,004 A = 500 ( .
EXERCICE N°16
On calcule l'intensité maximale que peut débiter la batterie : on est dans
une association en dérivation donc on applique la loi des n?uds : I = 4 ×
0,4 A + 0,1 A + 2 × 5 A + 0,4 A = 12,1 A.
Il faut donc utiliser un fusible de calibre supérieur à 12,1 A, c'est-à-
dire 15 A.
Si l'intensité dépasse 15 A, le fusible va fondre et protègera le circuit
EXERCICE N°18
1. I1 = U1 / R1 = 2,4 V/ 200 ( = 0,012 A = 12 mA.
3. I2 = U2/R2 Pour calculer U2, on applique la loi d'additivité des tensions dans le
circuit en série : UG = U1 + U2 donc U2 = UG - U1 = 12 V - 2,4 V = 9,6 V I2 = 9,6 V / 800 ( = 0,012 A =12 mA ; on peut aussi remarquer que R1 et R2 sont branchées en série et sont
parcourues par le même courant d'intensité I = I1 = I2 =12 mA ; ce qui est
normal puisqu'on retrouve la loi d'unité des intensités dans le circuit en
série
EXERCICE N°19
1. R1 est branchée en dérivation sur le générateur, donc UG = UR1 (loi
d'unicité des tensions)
on applique la loi des n?uds au résistor :UR1 = R1 · I1 = 200 ( × 0,12 A =
24 V.
2. R2 est branchée en dérivation sur le générateur, donc UG = UR2.
R2 = UR2 / I2
Pour calculer I2, on applique la loi des n?uds au circuit en dérivation :
I = I1 + I2 donc I2 = I - I1 = 0,15 A - 0,12 A = 0,03 A R2= UR2 / I2 = 24 V /0,03 A= 800 (
EXERCICE N°20
1. La lampe à incandescence n'est pas un conducteur ohmique, car sa
caractéristique n'est pas
une droite qui passe par l'origine du repère. 2. On remarque que la résistance interne de la lampe à incandescence augmente
quand l'intensité du courant qui la traverse augmente.