La loi d'Ohm

Écrire la formule de la loi d'Ohm et indiquer quelle grandeur représente chaque lettre, en précisant l'unité dans laquelle chacune se mesure.

Une résistance de $5\ \Omega$ est parcourue par un courant de $2\ \text{A}$. Quelle est la tension entre ses bornes ?

Une ampoule de $6\ \Omega$ est branchée à une pile de $12\ \text{V}$. Quelle intensité la traverse ?

Lorsqu'on branche le moteur d'un bateau jouet à une pile de $9\ \text{V}$, il est traversé par un courant de $3\ \text{A}$. Quelle est la résistance du moteur ?

Une ampoule de $300\ \Omega$ est branchée à une pile de $9\ \text{V}$. Calculer l'intensité qui la traverse et exprimer le résultat en ampères et en milliampères.

Le buzzer d'une sonnette, branché sous $4,5\ \text{V}$, est traversé par $300\ \text{mA}$.

1. a) Exprimer cette intensité en ampères.
2. b) Calculer la résistance du buzzer.

Un circuit comporte une pile de $6\ \text{V}$ et une résistance de $3\ \Omega$.

1. a) Calculer l'intensité qui circule.
2. b) Si l'on remplace la résistance par une de $6\ \Omega$, quelle est maintenant l'intensité ?
3. c) Expliquer ce qui arrive au courant lorsque la résistance double, la pile restant la même.

Avec une pile de $5\ \text{V}$ branchée à une résistance de $10\ \Omega$, un certain courant circule.

1. a) Le calculer.
2. b) Quelle intensité circulerait avec une pile de $10\ \text{V}$ et la même résistance ?
3. c) Comment le courant change-t-il lorsqu'on double la tension ? Le relier à la loi d'Ohm.

Léa dit : « Si l'on double la tension, l'intensité double aussi ». Mathis répond : « Non, elle est divisée par deux ».

1. a) Qui a raison si la résistance ne change pas ?
2. b) Le vérifier en calculant l'intensité qui traverse une résistance de $8\ \Omega$ avec $8\ \text{V}$ et avec $16\ \text{V}$.
3. c) Écrire une phrase qui résume la relation entre tension et intensité selon la loi d'Ohm.

On mesure le courant qui traverse une résistance en appliquant différentes tensions, comme le montre le graphique : avec $2\ \text{V}$ passent $0,5\ \text{A}$ ; avec $4\ \text{V}$, $1\ \text{A}$ ; et avec $6\ \text{V}$, $1,5\ \text{A}$.

1. a) Calculer la valeur de la résistance pour chaque mesure.
2. b) Que concluez-vous ?
3. c) Prévoir l'intensité que l'on mesurera si l'on applique $12\ \text{V}$.

Dans une expérience avec une ampoule à filament, vous obtenez, comme le montre le graphique : avec $2\ \text{V}$ passent $0,5\ \text{A}$ ; avec $4\ \text{V}$, $0,8\ \text{A}$ ; et avec $6\ \text{V}$, $1\ \text{A}$.

1. a) Calculer la résistance apparente de l'ampoule dans chaque cas.
2. b) L'ampoule suit-elle la loi d'Ohm, c'est-à-dire sa résistance reste-t-elle constante ?
3. c) Sachant que le filament devient rouge lorsqu'il brille, proposer une explication de ce qui est observé.

Le fil d'une maquette fond si plus de $2\ \text{A}$ le traversent, et on l'alimente avec une pile de $12\ \text{V}$.

1. a) Quelle résistance minimale le circuit doit-il avoir pour que le fil ne fonde pas ?
2. b) Que se passe-t-il si l'on place une résistance de $4\ \Omega$ ? Justifier par le calcul.

Une LED de jouet supporte au maximum $0,02\ \text{A}$ ; si un courant plus fort la traverse, elle grille. On la branche à une pile de $9\ \text{V}$ avec une résistance de protection sur le même chemin, comme le montre la figure.

1. a) Quelle valeur minimale cette résistance doit-elle avoir ?
2. b) Que se passerait-il si l'on branchait la LED directement à la pile, sans résistance ? Expliquer avec la loi d'Ohm.

Une résistance inconnue est branchée à une pile de $24\ \text{V}$ et l'ampèremètre indique $1,5\ \text{A}$, comme le montre la figure.

1. a) Calculer la valeur de la résistance.
2. b) Qu'indiquerait l'ampèremètre si l'on passait à une pile de $8\ \text{V}$ ?
3. c) On revient à la pile de $24\ \text{V}$ et l'on place une seconde résistance identique à la suite de la première, sur le même chemin. Expliquer ce qui arrive à la résistance totale et calculer la nouvelle intensité.