Conseils utiles

Loi d'Ohm

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Les circuits électriques à résistances actives peuvent tout d'abord être simplifiés en combinant des résistances connectées en parallèle ou en série en des résistances communes équivalentes, puis, à l'aide de la loi d'Ohm, recherchez le courant ou la tension correspondant à la résistance totale calculée. Après cela, vous pouvez aller dans le sens opposé et utiliser la loi d'Ohm pour trouver la tension et le courant à chacune des résistances du circuit.

Les équations nécessaires aux calculs sont données dans l'article avant des exemples spécifiques. Les informations contenues dans l'article suffisent à calculer vous-même les circuits électriques. Dans les cas où plusieurs étapes sont nécessaires, elles sont données de manière séquentielle.

Toutes les résistances du circuit sont représentées par des résistances (représentées par une ligne en zigzag). On suppose que la résistance des fils les connectant (représentés par des lignes droites) est égale à zéro (au moins approximativement par rapport aux résistances).

Toutes les étapes principales pour la conception de circuit sont données ci-dessous.

  1. 1 Si le circuit contient plusieurs résistances, recherchez la résistance équivalente "R" de l'ensemble du circuit conformément au procédé décrit ci-après dans la section "Résistances connectées en série et en parallèle".
  2. 2 Remplacez la résistance totale de circuit trouvée "R" dans l'équation de la loi d'Ohm, comme décrit ci-dessous dans la section Loi d'Ohm.
  3. 3 Si le circuit contient plus d'une résistance, les valeurs de tension ou de courant trouvées à l'étape précédente peuvent à nouveau être substituées dans l'équation de la loi d'Ohm en recherchant la tension ou le courant sur une résistance de circuit quelconque.

La loi d'Ohm peut être écrite sous trois formes équivalentes, en fonction de ce qui doit être déterminé:

"V" - tension ("différence de potentiel") sur résistance, "I" est le courant qui traverse la résistance, et "R" est la valeur de la résistance. Si la résistance est résistance (un élément de circuit ayant une résistance électrique spécifique), il est généralement indiqué par la lettre "R" avec l'addition d'un nombre, par exemple, "R1", "R105", etc.

Il est facile de passer de la formule (1) à la formule (2) ou (3) par transformations algébriques. Dans certains cas, la désignation "E" est utilisée à la place de "V" (par exemple, E = IR), où "E" signifie CEM, ou "force électromotrice", qui est un autre nom pour tension.

L'équation (1) est utilisée lorsque le courant traversant une certaine résistance est connu.

L'équation (2) convient aux cas où la tension à une résistance donnée est connue.

L'équation (3) vous permet de calculer la valeur inconnue de la résistance si le courant qui traverse cette résistance et la tension qui y règne sont connus.

Dans le système international d'unités (), les valeurs incluses dans la loi d'Ohm sont mesurées dans les unités suivantes:

  • La tension aux bornes de la résistance "V" est définie en abrégé "B".
  • Le courant "I" est mesuré en, noté "A".
  • La résistance "R" est mesurée en ohms, en abrégé "Ohm". Si la lettre "k" est avant la désignation Ohm, cela signifie "mille" ohms, ou kiloomes, si la lettre "M" vaut "millions" ohms ou mégaoms.

La loi d'Ohm s'applique à tout circuit contenant uniquement des résistances actives (telles que des résistances ou des conducteurs avec leur propre résistance non nulle, ou des unités informatiques). Pour certains éléments du circuit (inductances et condensateurs), la loi d'Ohm n'est pas applicable sous la forme ci-dessus (dans les équations ci-dessus, la résistance ne contient que "R" sans prendre en compte les éléments d'inductance et de capacité). La loi d'Ohm peut être utilisée pour des circuits à résistance active, indépendamment du fait qu'une résistance (courant), une résistance alternative (courant) ou toute autre forme d'onde arbitraire variant dans le temps leur soit attachée (ou la traverse). Si la tension ou le courant fourni change de manière sinusoïdale (à une fréquence de 50 Hz, par exemple, comme dans une prise de courant domestique), ils sont généralement mesurés en valeur efficace en volts ou en ampères.

Vous pouvez trouver plus d'informations sur la loi d'Ohm dans

Exemple: chute de tension le long du fil

Supposons que nous voulions trouver la chute de tension sur un morceau de fil lorsqu'un courant de 1 ampère le traverse. La résistance de cette section du fil est de 0,5 ohms. En utilisant l'équation (1) pour la loi d'Ohm donnée ci-dessus, nous calculons la chute de tension:

V = IR = (1 A) (0,5 Ω) = 0,5 V (c'est-à-dire 1/2 volt)

Si la puissance efficace d'un courant alternatif avec une fréquence de 50 Hz (réseau domestique) est de 1 ampère, le résultat est identique, 0,5 V, mais il s'agira de la valeur "efficace" de la chute de tension alternative.

Résistance en série

Une connexion "en série" de résistances est une connexion dans laquelle l'extrémité de la résistance précédente est connectée au début de la suivante, et ainsi les résistances forment une chaîne (voir figure), la résistance totale d'une telle chaîne est égale à la somme des résistances de toutes ses résistances constitutives. Dans le cas de "n" résistances R1, R2 ,. Rn nous avons:

Résistance parallèle

La résistance totale des résistances connectées en parallèle (voir schéma à droite) est égal à:


Deux barres obliques ("//") sont souvent utilisées pour indiquer que les résistances sont connectées en parallèle. Par exemple, la connexion en parallèle des résistances R1 et R2 peut être brièvement appelée "R1 // R2". Notez que R1 // R2 = R2 // R1. La connexion en parallèle des trois résistances R1, R2 et R3 est indiquée par "R1 // R2 // R3".

Exemple: résistances connectées en parallèle

Dans le cas de deux résistances identiques R1 = 10 Ohms et R2 = 10 Ohms connectées en parallèle, on a:

1 / Rle général = 1 / R1 + 1 / R2 = 0,1 + 0,1 = 0,2 Rle général = 1 / 0.2 = 5 ohms

Il est également utile de rappeler la règle du «moins que le moins», ce qui signifie que la résistance résultante sera inférieure à la résistance la plus basse dans une connexion donnée.

Résistances connectées en série et en parallèle


Les circuits qui comprennent diverses combinaisons de résistances connectées en série et en parallèle peuvent être calculés en combinant les résistances en une résistance «équivalente» ou «commune».

  1. Combinez toutes les résistances connectées en parallèle dans leur résistance équivalente, en utilisant la section «Résistance en parallèle» ci-dessus. Notez que si les branches connectées en parallèle contiennent des résistances connectées en série, vous devez d'abord trouver la résistance équivalente pour ces résistances connectées en série.
  2. Combinez les résistances en série pour trouver la résistance totale du circuit Rle général.
  3. En utilisant la loi d'Ohm, recherchez le courant total dans le circuit à une tension donnée ou la tension totale appliquée à un courant connu dans le circuit.
  4. La tension ou le courant total calculé ci-dessus est utilisé dans les équations de la loi d'Ohm lors du calcul des tensions et des courants dans les différentes sections du circuit.
  5. Substituez les valeurs précédemment trouvées de courant ou de tension dans les équations de la loi d'Ohm afin de trouver le courant ou la tension sur une seule résistance. Cette opération est illustrée dans l'exemple ci-dessous.

Pour les grands circuits, les 2 étapes décrites ci-dessus peuvent nécessiter plusieurs applications.

Exemple: une chaîne de connexions série et parallèle

Dans le cas du circuit illustré à droite, vous devez d'abord combiner les résistances connectées en parallèle, en recherchant leur résistance équivalente R1 // R2, puis rechercher la résistance totale du circuit selon la formule suivante:

Soit R3 = 2 Ohms, R2 = 10 Ohms, R1 = 15 Ohms, et le circuit est connecté à une batterie de 12 volts, de sorte que Vle général = 12 volts. Selon les étapes décrites ci-dessus, nous avons:

Rle général = R3 + R1 // R2 = 2 + 6 = 8 Ohms


Maintenant, la tension aux bornes de la résistance R3 (notée VR3) peut être calculé à l'aide de la loi d'Ohm, le courant traversant cette résistance étant connu et égal à 1,5 ampère:

VR3 = (Jecommune) (R3) = 1,5 A x 2 Ohms = 3 V

La tension à la résistance R2 (égale à la tension à la résistance R1) peut être calculée à l'aide de la loi d'Ohm en multipliant le courant I = 1,5 ampère par la résistance équivalente de la connexion en parallèle des résistances R1 // R2 = 6 Ohms, ce qui donne 1,5 x 6 = 9 volts. , ou trouver en soustrayant la tension à R3 (trouvée ci-dessus VR3) de la tension totale appliquée de 12 volts, c.-à-d. 12 volts - 3 volts = 9 volts. Après cela, vous pouvez trouver le courant jusqu'à R2 (désigné par IR2) en utilisant la loi d'Ohm (la tension sur R2 est notée "VR2"):

JeR2 = (VR2) / R2 = (9 volts) / (10 Ohms) = 0,9 ampère

Le courant traversant R1 peut être trouvé de la même manière, en divisant la tension sur cette résistance (9 volts) par sa résistance (15 Ohms), ce qui donne un résultat de 0,6 ampère. Veuillez noter que le courant total passant par R2 (0,9 ampère) et le courant passant par R1 (0,6 ampère) donne le courant total traversant le circuit (1,5 ampère).

Où et quand la loi d'Ohm peut-elle être appliquée?

La loi d'Ohm sous la forme susmentionnée est valable pour une gamme assez large de métaux. Il est effectué jusqu'à ce que le métal commence à fondre. Une gamme d'application moins large dans les solutions (liquides fondus) d'électrolytes et dans les gaz fortement ionisés (plasma).

Lorsque vous travaillez avec des circuits électriques, il est parfois nécessaire de déterminer la chute de tension sur un élément particulier. S'il s'agit d'une résistance avec une valeur de résistance connue (elle est placée sur le boîtier) et que le courant la traversant est également connue, vous pouvez connaître la tension en utilisant la formule d'Ohm sans connecter de voltmètre.

Loi d'Ohm

La loi d'Ohm peut être écrite sous trois formes équivalentes, en fonction de ce qui doit être déterminé:

"V" - tension ("différence de potentiel") sur résistance, "I" est le courant qui traverse la résistance, et "R" est la valeur de la résistance. Si la résistance est résistance (un élément de circuit ayant une résistance électrique spécifique), il est généralement indiqué par la lettre "R" avec l'addition d'un nombre, par exemple, "R1", "R105", etc.

Il est facile de passer de la formule (1) à la formule (2) ou (3) par transformations algébriques. Dans certains cas, la désignation "E" est utilisée à la place de "V" (par exemple, E = IR), où "E" signifie CEM, ou "force électromotrice", qui est un autre nom pour tension.

L'équation (1) est utilisée lorsque le courant traversant une certaine résistance est connu.

L'équation (2) convient aux cas où la tension à une résistance donnée est connue.

L'équation (3) vous permet de calculer la valeur inconnue de la résistance si le courant qui traverse cette résistance et la tension qui y règne sont connus.

Dans le système international d'unités (SI), les valeurs incluses dans la loi d'Ohm sont mesurées dans les unités suivantes:

  • La tension aux bornes de la résistance "V" est déterminée en volts, en abrégé "V".
  • Le courant "I" est mesuré en ampères, noté "A".
  • La résistance "R" est mesurée en ohms, en abrégé "Ohm". Si la lettre "k" est avant la désignation Ohm, cela signifie "mille" ohms, ou kiloomes, si la lettre "M" vaut "millions" ohms ou mégaoms.

La loi d'Ohm s'applique à tout circuit contenant uniquement des résistances actives (telles que des résistances ou des conducteurs avec leur propre résistance non nulle, ou des unités informatiques). Pour certains éléments du circuit (inductances et condensateurs), la loi d'Ohm n'est pas applicable sous la forme ci-dessus (dans les équations ci-dessus, la résistance ne contient que "R" sans prendre en compte les éléments d'inductance et de capacité). La loi d'Ohm peut être utilisée pour des circuits à résistance active, indépendamment du fait qu'une résistance (courant), une résistance alternative (courant) ou toute autre forme d'onde arbitraire variant dans le temps leur soit attachée (ou la traverse). Si la tension ou le courant fourni change de manière sinusoïdale (à une fréquence de 50 Hz, par exemple, comme dans une prise de courant domestique), ils sont généralement mesurés en valeur efficace en volts ou en ampères.

Vous pouvez trouver plus d'informations sur la loi d'Ohm sur Wikipedia.

Étapes Modifier

  1. Combinez toutes les résistances connectées en parallèle dans leur résistance équivalente, en utilisant la section «Résistance en parallèle» ci-dessus. Notez que si les branches connectées en parallèle contiennent des résistances connectées en série, vous devez d'abord trouver la résistance équivalente pour ces résistances connectées en série.
  2. Combinez les résistances en série pour trouver la résistance totale du circuit Rle général.
  3. En utilisant la loi d'Ohm, recherchez le courant total dans le circuit à une tension donnée ou la tension totale appliquée à un courant connu dans le circuit.
  4. La tension ou le courant total calculé ci-dessus est utilisé dans les équations de la loi d'Ohm lors du calcul des tensions et des courants dans les différentes sections du circuit.
  5. Substituez les valeurs précédemment trouvées de courant ou de tension dans les équations de la loi d'Ohm afin de trouver le courant ou la tension sur une seule résistance. Cette opération est illustrée dans l'exemple ci-dessous.

Pour les grands circuits, les 2 étapes décrites ci-dessus peuvent nécessiter plusieurs applications.

Le sens de la loi d'Ohm

La loi d'Ohm détermine l'intensité du courant dans un circuit électrique à une tension et une résistance connues.

Il vous permet de calculer les effets thermiques, chimiques et magnétiques du courant, car ils dépendent de l'intensité du courant.

La loi d'Ohm est extrêmement utile en ingénierie (électronique / électrique), car elle concerne trois grandeurs électriques de base: courant, tension et résistance. Il montre comment ces trois quantités sont interdépendantes au niveau macroscopique.

S'il était possible de caractériser la loi d'Ohm avec des mots simples, elle ressemblerait à ceci:

D'après la loi d'Ohm, il est dangereux de fermer un réseau d'éclairage conventionnel avec un conducteur à faible résistance. La force actuelle sera si grande que cela peut avoir des conséquences désastreuses.

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