La résistance électrique - 3e

Classe: 
Troisième
 

Situation - problème.

Au cours d'une séance de TP, un groupe d'élèves, en montant une lampe aux bornes d'un générateur remarque :
 
$\lozenge\ \ $ La lampe brille moins quand ils utilisent un fil mince.
 
$\lozenge\ \ $ Qu'en mettant ensemble $2$, $3$, ...$10$ fils la lampe brille davantage.
 
Ces élèves cherchent à comprendre ce phénomène physique. 
 
Expliquer.

I. Étude expérimentale

Dans le montage ci-dessous où un générateur alimente une lampe (de poche), intercalons différents conducteurs entre $C$ et $D.$
 
L'ampèremètre placé dans le montage montre que l'intensité du courant qui passe dépend du conducteur placé.
 
 
 

II. Conclusions

Tout conducteur possède une résistance électrique $R$ qui est sa manière de résister au passage du courant électrique.

III. Unité de mesure.

L'unité internationale de résistance électrique est l'ohm $(\Omega)$, il a des multiples et sous multiples.

IV. Appareil de mesure

L'appareil de mesure de la résistance électrique est l'ohmmètre. 
 
Il est mis en parallèle avec le conducteur non alimenté dont on veut connaître la résistance.

V. La résistance d'un fil homogène

Rappels :

Un fil, généralement cylindrique, a pour dimensions :
 
$\lozenge\ \ $ Une longueur $l.$
 
$\lozenge\ \ $ Un diamètre $d$ qui est le double de son rayon $r$ ; $d=2r.$
 
Sa section $S$ est la surface de base qui est un disque $S=\pi\,r^{2}$ ou $S=\pi\dfrac{d^{2}}{4}$

V.1 Étude expérimentale

V.1.1 Mesure de la résistance R d'un fil.

 
 
Mesurons, à l'aide d'un ohmmètre, les résistances respectives de fils ayant :
 
a) Même nature, même section et des longueurs différentes $l_{1}$; $\ l_{2}$; $\ l_{3}$...
 
L'expérience montre que si $l_{1}=2l_{2}=3l_{3}$ alors $R_{1}=2R_{2}=3R_{3}$
 
b) Même nature, même longueur et des sections différentes $S_{1}$; $\ S_{2}$; $\ S_{3}$...
 
L'expérience montre que si $S_{1}=2S_{2}=3S_{3}$ alors $R_{1}=\dfrac{R_{2}}{2}=\dfrac{R_{3}}{3}$
 
c) Même longueur, même section et de natures différentes.
 
Les résistances respectives de fils de mêmes dimensions de natures différentes ont des valeurs différentes.

V.1.2 Conclusions.

a) Résistance et longueur du fil.

 
b) La résistance $R$ d'un fil homogène est proportionnelle à sa longueur $l.$
 
c) Résistance et section du fil.
 
La résistance $R$ d'un fil homogène est proportionnelle à l'inverse de sa section $\dfrac{1}{S}$
 
d) Résistance et nature du fil.
 
La résistance $R$ dépend de la nature du fil caractérisée par sa résistivité $\rho$ : 
 
Elle est proportionnelle à cette résistance $\rho.$

V.2 Expression de la résistance d'un fil homogène.

La résistance $R$ d'un fil homogène à section constante $S$ est égale au produit de sa résistivité $\rho$ par sa longueur $l$ que divise sa section $S.$
 
$R=\dfrac{\rho.l}{S}$

Conséquence : 

Unité de la résistivité $\rho.$
 
$R=\dfrac{\rho\cdot l}{S}\ \Longrightarrow\ \rho=\dfrac{R\cdot S}{l}$
 
$R=1\Omega$
 
$S=1\,m^{2}$
 
$L=1\,m$
 
Donc $\rho=\dfrac{1\Omega\cdot 1m^{2}}{1\,m}=1\Omega\,m$
 
La résistivité s'exprime en ohm-mètre $(\Omega\cdot m).$

VI La résistance variable.

C'est un conducteur dont la résistance $R$ varie plus généralement avec la longueur du fil qui le constitue. 
 
Il est noté :
 
 
 
Suivant son montage dans un circuit électrique, la résistance variable est appelée :

VI.1 Un rhéostat

Un rhéostat est une résistance variable montée en série dans un circuit.
 
Il permet de régler l'intensité du courant électrique dans le circuit.
 
 

VI.2 Un potentiomètre.

Un potentiomètre est une résistance variable montée en parallèle dans le circuit.
 
Il permet de régler la tension électrique
 

 

 
Source: 
irempt.ucad.sn

Commentaires

7

Je sius trop contante de vous cest tres important

Excelle

je voulais juste faire la connaissance d'Anonyme et demander son role dans le groupe "sunu daara".

Série

Exercice

Il y a plusieurs personnes appelaient anonymes car ils n ont pas mit leurs nom

Vous ne savez pas à quel point vous nous rendez service

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