La loi d’Ohm : tension, intensité et résistance

4ePhysique-chimieÉlectricitéDurée conseillée : 45 min5 exercices corrigés

Exercices corrigés de physique-chimie (4e) sur la loi d’Ohm U = R × I : conversions, calculs de tension, d’intensité et de résistance, lecture d’une caractéristique.

L’essentiel à retenir

La tension $U$ se mesure en volts (V) avec un voltmètre branché en dérivation ; l’intensité $I$ en ampères (A) avec un ampèremètre branché en série.
Pour un conducteur ohmique de résistance $R$ (en ohms, Ω) : $U = R \times I$ .
On en déduit $R = \frac{U}{I}$ et $I = \frac{U}{R}$ . L’intensité doit être en ampères : $1 mA = 0, 001 A$ .
La caractéristique $U = f (I)$ d’un conducteur ohmique est une droite qui passe par l’origine.

Exercice 1

Conversions

Pour commencer

Convertis : a) 250 mA en A b) 0,08 A en mA c) 2,2 kΩ en Ω d) 1 500 Ω en kΩ

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a) 0,25 A b) 80 mA c) 2 200 Ω d) 1,5 kΩ

Exercice 2

Calculer une tension

Pour commencer

Un conducteur ohmique de résistance $R = 220 Ω$ est traversé par un courant d’intensité $I = 0, 05 A$ . Calcule la tension à ses bornes.

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$U = R \times I = 220 \times 0, 05 = 11 V$ .

Exercice 3

Calculer une résistance

Pour s’entraîner

On mesure une tension de 6 V aux bornes d’un conducteur ohmique et une intensité de 40 mA. Calcule sa résistance.

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On convertit d’abord : $I = 40 mA = 0, 04 A$ .

$R = \frac{U}{I} = \frac{6}{0 , 04} = 150 Ω$ .

Exercice 4

Calculer une intensité

Pour s’entraîner

Une résistance de 1 kΩ est branchée sur une pile de 4,5 V. Quelle est l’intensité du courant qui la traverse ? Donne le résultat en mA.

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$R = 1 k Ω = 1000 Ω$ . $I = \frac{U}{R} = \frac{4 , 5}{1 000} = 0, 0045 A$ , soit 4,5 mA.

Exercice 5

Exploiter des mesures

Pour aller plus loin

Un élève relève ces mesures pour un dipôle :

$I$ (A)	0	0,02	0,04	0,06
$U$ (V)	0	2,0	4,0	6,0

1) Ce dipôle est-il un conducteur ohmique ? Justifie.

2) Calcule sa résistance.

3) Quelle tension faudrait-il appliquer pour obtenir 0,09 A ?

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1) Le rapport $\frac{U}{I}$ est toujours le même ( $\frac{2}{0 , 02} = \frac{4}{0 , 04} = \frac{6}{0 , 06} = 100$ ) et $U = 0$ quand $I = 0$ : $U$ est proportionnelle à $I$ . La caractéristique est une droite passant par l’origine : c’est un conducteur ohmique.

2) $R = 100 Ω$ .

3) $U = R \times I = 100 \times 0, 09 = 9 V$ .