Loi d’Ohm : comprendre tension, courant et résistance avec un exemple
Dans un circuit électrique, la tension, le courant et la résistance sont liés, mais ils ne désignent pas la même chose. La loi d’Ohm permet de comprendre cette relation pour les composants dont le comportement est ohmique.
Trois grandeurs, trois unités
| Grandeur | Symbole | Unité |
|---|---|---|
| Tension : différence de potentiel | U | Volt, V |
| Courant : débit de charge | I | Ampère, A |
| Résistance | R | Ohm, Ω |
La relation U = R × I
Pour une résistance ohmique maintenue dans les mêmes conditions, la tension est proportionnelle au courant. On peut donc écrire I = U/R. Si la tension augmente à résistance constante, le courant augmente. Si la résistance augmente à tension constante, le courant diminue.
Un exemple chiffré
Appliquons 6 V à une résistance de 300 Ω. Le courant théorique vaut 6/300 = 0,020 A, soit 20 mA. Une erreur fréquente consiste à confondre ampères et milliampères : 1 A correspond à 1 000 mA.
La puissance reçue est P = U × I, soit 0,12 W dans cet exemple. Cette énergie est principalement transformée en chaleur dans la résistance. Une valeur de résistance ne suffit donc pas pour choisir un composant : sa puissance admissible compte aussi.
La loi a un domaine de validité
Tous les composants ne présentent pas une résistance constante. Une diode, par exemple, possède une relation tension-courant différente. La température peut également modifier le comportement d’un matériau.
Comment résoudre un exercice
- Identifier le composant et vérifier le modèle utilisé.
- Convertir les valeurs en volts, ampères et ohms.
- Choisir la relation adaptée.
- Vérifier l’ordre de grandeur et les unités.
Mini-quiz
Si U reste constant et que R double, que devient I ? Le courant est divisé par deux, dans le modèle ohmique.
À retenir : la loi d’Ohm est une relation physique à appliquer sous certaines conditions, pas une formule universelle pour tous les appareils.
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