62 exercices pour t'entraîner sur La loi d'Ohm et la résistance électrique en 3ᵉ, du QCM à la démonstration. 20 corrigés en détail ci-dessous. Revoir le cours.
Quelle est l'unité de la résistance électrique ?
C) L'ohm ()
La résistance se mesure en ohms, de symbole . Le volt mesure la tension , l'ampère mesure l'intensité : ce sont les deux autres grandeurs de la loi d'Ohm . Mémo : trois grandeurs, trois unités distinctes — en V, en A, en .
À quoi sert principalement une résistance dans un circuit ?
B) À limiter l'intensité du courant
Un conducteur ohmique s'oppose au passage du courant : il sert à en limiter l'intensité, ce qui protège les composants fragiles comme une DEL. Produire de la lumière est le rôle d'une lampe ou d'une DEL ; augmenter la tension n'est pas en son pouvoir ; stocker l'électricité est le rôle d'un condensateur, que tu verras plus tard.
Quel symbole représente l'unité de la résistance ?
C)
L'ohm s'écrit avec la lettre grecque oméga majuscule, . La lettre (mu) sert à noter le préfixe « micro ». Garde en tête l'association ohm , comme volt V et ampère A.
Quelle est l'expression correcte de la loi d'Ohm ?
A)
La loi d'Ohm relie la tension , la résistance et l'intensité par un produit : . Ni somme, ni différence, ni quotient. C'est de cette relation que découlent et .
Quel appareil mesure directement la résistance d'un conducteur ohmique ?
C) L'ohmmètre
L'ohmmètre mesure , et il s'utilise toujours hors circuit. Le voltmètre mesure la tension , l'ampèremètre mesure l'intensité . Mémo : le nom de l'appareil contient le nom de la grandeur — ohm-mètre mesure des ohms.
À quoi ressemble la caractéristique d'un conducteur ohmique ?
A) Une droite passant par l'origine
Pour un conducteur ohmique, et sont proportionnelles : la caractéristique est donc une droite qui passe par l'origine (quand , ). Une courbe traduirait un dipôle non ohmique, comme une DEL. Une droite horizontale signifierait que ne dépend pas de , ce qui est faux ici.
Sur la caractéristique d'un conducteur ohmique, que représente la pente de la droite ?
C) La résistance
Le coefficient de proportionnalité entre et , c'est-à-dire la pente de la droite, est exactement la résistance . Plus la droite monte vite, plus est grande. Ce lien découle de : est le facteur qui transforme en .
Pour lequel de ces dipôles la loi d'Ohm est-elle valable ?
C) Un conducteur ohmique
La loi d'Ohm n'est valable que pour un conducteur ohmique, dont la caractéristique est une droite passant par l'origine. La DEL et la lampe ont des caractéristiques courbes : leur « résistance » n'est pas constante. Une pile est un générateur, pas un récepteur ohmique.
Sur une résistance du commerce, à quoi servent les anneaux colorés peints sur le cylindre ?
A) À indiquer la valeur de la résistance
Les anneaux colorés forment le code des couleurs : chaque couleur correspond à un chiffre, et leur lecture dans l'ordre donne la valeur de en ohms. Une résistance n'a pas de sens de branchement imposé, donc les anneaux ne servent pas à repérer le sens du courant.
Une intensité vaut mA. Combien cela fait-il en ampères ? Donne la valeur en ampères.
A
Comme , on divise par : A. Si tu as trouvé A, tu as oublié la conversion ; si tu as trouvé A, tu n'as divisé que par . Mémo : passer de mA à A, on recule la virgule de trois rangs.
Une résistance s'oppose au passage du courant électrique.
A) Vrai
C'est la définition même du conducteur ohmique : il s'oppose plus ou moins au passage du courant, et c'est ce qui permet de limiter l'intensité pour protéger les composants fragiles.
L'ohmmètre se branche sur une résistance encore alimentée par la pile, circuit en marche.
B) Faux
L'ohmmètre se branche toujours hors circuit : la résistance doit être isolée, débranchée de tout générateur. Si le circuit reste alimenté, la mesure est faussée et l'appareil peut être endommagé. C'est ce qui le distingue du voltmètre et de l'ampèremètre, utilisés circuit alimenté.
La loi d'Ohm s'applique à une DEL.
B) Faux
La loi d'Ohm n'est valable que pour un conducteur ohmique, dont la caractéristique est une droite passant par l'origine. La DEL a une caractéristique courbe : elle n'obéit pas à la loi d'Ohm. C'est d'ailleurs pourquoi on lui adjoint une résistance de protection.
Pour un conducteur ohmique, quand l'intensité est nulle, la tension à ses bornes est nulle elle aussi.
A) Vrai
et sont proportionnelles, donc . Si , alors . C'est pourquoi la caractéristique passe par l'origine du repère. Une droite qui ne passerait pas par l'origine ne traduirait pas une proportionnalité.
Sous une tension donnée, plus la résistance est grande, plus l'intensité qui la traverse est grande.
B) Faux
C'est l'inverse. D'après , plus est grand au dénominateur, plus est petit. Une grande résistance freine davantage le courant. Confondre « grand » avec « plus de courant » est un piège classique : retiens que la résistance s'oppose au passage du courant.
Une résistance est traversée par une intensité A. Calcule la tension à ses bornes.
V
On applique la loi d'Ohm : V. Pense à vérifier l'unité : des ohms multipliés par des ampères donnent bien des volts.
Aux bornes d'un conducteur ohmique, on mesure V et A. Calcule sa résistance .
On isole : . Attention à ne pas multiplier : donnerait , ce qui n'a aucun sens ici. Pour trouver , on divise par .
Une résistance est soumise à une tension V. Calcule l'intensité qui la traverse.
A
On isole : A. La tension se divise par la résistance, jamais l'inverse : donnerait , ce qui serait absurde pour une intensité dans ce circuit.
Une DEL est traversée par une intensité de mA. Exprime cette intensité en ampères.
A
Comme , on divise par : A. Cette conversion est indispensable avant tout calcul de loi d'Ohm : oublier de la faire fausse le résultat d'un facteur .
Une résistance est traversée par une intensité A. Calcule la tension à ses bornes.
V
Loi d'Ohm : V. Vérifie bien que est exprimée en ampères avant de multiplier ; ici c'est déjà le cas.
Une résistance est traversée par une intensité mA. Calcule la tension à ses bornes.
Aux bornes d'un conducteur ohmique, on mesure V quand il est traversé par mA. Calcule sa résistance .
Une résistance est soumise à une tension V. Calcule l'intensité qui la traverse.
Pour protéger une DEL, une résistance en série doit supporter une tension V tout en limitant l'intensité à mA. Calcule la résistance nécessaire.
Dans un montage série, une pile délivre V et la DEL a une tension de V à ses bornes. Quelle est la tension aux bornes de la résistance de protection ?
Sur la caractéristique d'un conducteur ohmique, on lit le point A V. Détermine la résistance (la pente de la droite).
À partir de la loi d'Ohm , quelle expression donne correctement la résistance ?
Pour trouver la résistance, Karim écrit et calcule . Où est son erreur ?
Deux résistances, l'une de et l'autre de , sont branchées séparément sous la même tension. Laquelle laisse passer l'intensité la plus grande ?
Aux bornes d'un conducteur ohmique, on double l'intensité qui le traverse. Que devient la tension ?
Salma observe une caractéristique : c'est une droite, mais elle coupe l'axe des ordonnées à V quand . Elle conclut : « C'est un conducteur ohmique. » A-t-elle raison ?
Yasmine veut mesurer la valeur d'une résistance qu'elle a dessoudée de la radio de son grand-père. Quel appareil et quelle précaution choisir ?
On calcule avec en volts et en ampères. Dans quelle unité s'exprime le résultat ?
Comment doit-on brancher la résistance de protection par rapport à la DEL pour limiter l'intensité ?
Pour un conducteur ohmique, le rapport reste constant quelles que soient les valeurs mesurées.
On peut appliquer directement avec exprimée en milliampères, sans la convertir.
On peut brancher une DEL directement sur une pile de V sans risque.
Sur deux caractéristiques de conducteurs ohmiques, celle dont la droite monte le plus vite correspond à la plus grande résistance.
Contrairement à une DEL, un conducteur ohmique n'a pas de sens de branchement imposé : on peut le brancher dans les deux sens.
À Rabat, Amine relève deux mesures sur un même conducteur ohmique. Voici son tableau de mesures :
| Mesure | Intensité (A) | Tension (V) |
|---|---|---|
| n° 1 | 0,02 | 3 |
| n° 2 | 0,04 | 6 |
Ces mesures sont-elles cohérentes avec un conducteur ohmique ? Justifie en calculant pour chaque point.
À Marrakech, Amine monte deux circuits identiques alimentés par la même pile de V. Le premier contient une résistance de , le second une résistance de . Il raisonne : « La résistance de est dix fois plus grande, donc elle laisse passer une intensité dix fois plus grande. » A-t-il raison ?
Au lycée de Rabat, Karim veut mesurer la résistance d'un conducteur ohmique soudé sur une carte. Il laisse la carte branchée sur sa pile, prend un ohmmètre et le pose directement aux bornes de la résistance, circuit en marche. Il annonce : « Comme ça je mesure pendant que ça fonctionne. » A-t-il raison ?
À Casablanca, Yasmine veut allumer une DEL (tension V, intensité maximale mA) avec une pile de V. Détaille les étapes du calcul de la résistance de protection à placer en série, puis donne sa valeur.
Karim calcule la résistance d'un conducteur ohmique. Il mesure V et mA, et écrit : . Repère son erreur, puis donne la valeur correcte de .
Salma a tracé deux caractéristiques. La première est une droite passant par l'origine. La seconde est une courbe qui reste plate puis se redresse brutalement vers V. Pour la seconde, elle veut calculer « la résistance » par et l'utiliser dans la loi d'Ohm. Que lui réponds-tu ?
À Marrakech, Amine alimente une DEL (tension V, intensité mA) avec une pile de V. Calcule la valeur exacte de la résistance de protection à placer en série.
Une résistance est soumise à une tension V. Calcule l'intensité qui la traverse, en ampères.
Un conducteur ohmique a une résistance . On veut qu'il soit traversé par une intensité de mA. Quelle tension faut-il appliquer à ses bornes ?
Sur la caractéristique d'un conducteur ohmique, Yasmine lit deux points : A V et A V. Détermine la résistance de ce conducteur.
Une résistance traversée par A a une tension de V à ses bornes. Quelle sera la tension si l'intensité passe à A (résistance inchangée) ?
Le calcul donne une résistance de protection idéale de , mais le commerce ne propose que , , et . Laquelle Yasmine doit-elle choisir pour ne surtout pas dépasser l'intensité maximale de la DEL ?
Karim affirme : « Sur la caractéristique , plus la droite est proche de l'horizontale, plus la résistance est grande. » A-t-il raison ?
On connaît la résistance et la tension , et l'on cherche l'intensité . Quelle écriture de la loi d'Ohm faut-il utiliser ?
Salma branche une DEL directement sur une pile de V, sans résistance. Que se passe-t-il et pourquoi ?
Une résistance de est branchée d'abord sous V, puis sous V. De combien l'intensité est-elle multipliée ?
Un élève calcule une résistance et trouve pour protéger une DEL alimentée en V. Sans refaire le calcul, pourquoi ce résultat est-il certainement faux ?
Deux conducteurs ohmiques A et B ont des caractéristiques droites passant par l'origine. Pour A, A donne V et B donne V. Que peut-on dire de leurs résistances ?
Dans le montage de protection d'une DEL, la résistance en série et la DEL sont traversées par la même intensité.
Pour calculer la résistance de protection d'une DEL, on applique la loi d'Ohm avec la tension totale de la pile, sans retirer la tension de la DEL.
Pour une DEL, le rapport est constant en tout point de sa caractéristique, comme pour un conducteur ohmique.
On peut déterminer la résistance d'un conducteur ohmique soit en la mesurant à l'ohmmètre hors circuit, soit en calculant à partir de mesures de tension et d'intensité.
À Fès, Yasmine alimente une DEL (tension V, intensité maximale mA) avec une pile de V. Calcule la résistance de protection à placer en série.