Etude de la loi d’Ohm.
par Naïm Hamdi, Nemo Rime, Vitangelo Pagliarulo
Georg Simon Ohm a découvert la relation entre l’intensité du courant, la tension et la résistance, laquelle a été baptisée loi d’Ohm. Elle dit que l’intensité du courant passant à travers une résistance est proportionnelle à la tension entre ses deux bornes.
Matériel
– Power Macintosh ou Windows PC
– LabPro ou Universal Lab Interface
– Logger Pro
– Vernier Current & Voltage Probe System
– Générateur continu 5-volt variable
– Fils
– Pinces crocodile
– Interrupteur
– Deux résistances (environ 10 et 50 Ω)
– Ampoule (6.3 V)
Questions préalables
Réglez la tension à 0 V sur le générateur puis allumez-le. Montez lentement la tension à 5 V. Suivez l’évolution du courant et décrivez ce qui se passe pour le courant quand on modifie la différence de potentiel aux bornes de la résistance. Si la tension double, que se passe-t-il pour le courant ? Quelle est d’après vous la relation entre la tension et le courant ?
Il semble, qu’il y a un rapport de proportionnalité entre le courant et la tension
Procédure
Nous avons augmenté la tension d’environ 0.5 V en 0.5V. Nous avons répété le processus jusqu’à une tension d’environ 5V.
Ici, nous avons pareil, qu’au point précédent, avec une autre résistance
Tableau des données
| Pente de la droite de régression (V/A) | Ordonnée à l’origine (V) | |
|---|---|---|
| Résistance 10 Ω | 10.29 | 0.002211 |
| Résistance 47 Ω | 47.07 | 0.01456 |
| Ampoule (3 premiers pts) | 2.974 | -0.073727 |
| Ampoule (10 derniers pts) | 25.35 | -3.626 |
Analye
- Nos données sont effectivement alignées sur une droite dont l’ordonnée à l’origine est 
donc il y a une relation proportionnelle entre la tension et le courant.
– La formule pour le premier graphique est :
Ω*I (Intensité du courant).
– La formule pour le second graphique est :
Ω*I (Intensité du courant).
- La constante équivaut à la résistance.
- Ici la tolérance vaut 
%,
la résistance de 
peut donc varier entre 
et 
et celle de entre 
et 
. Avec ces données, nos constantes ce touvent dans les marges de tolérance.
- Oui nos résistances suivent la loi d’Ohm, pour toute nos données si l’on multiplie la valeur de l’intensité du courant par la résistance on obtient les bons résultats.
- Nous avons remarqué que plus la tension est faible aux bornes de l’ampoule moins la valeur de la résistance est élevée. Et que lorsqu’on fait augmenter la tension aux bornes de celle-ci, la valeur de la résistance augmente.
Il n’y a qu’à regarder le graphique suivant pour voir que la variation n’est pas linéaire.
Si on augmente la tension, la température augmente aussi. Donc sa résistance devient plus forte.
- Après l’analyse de nos données, nous comprenons que l’ampoule ne suit pas la loi d’Ohm, car l’intensité du courant n’est pas proportionnelle à la tension.
Conclusion
En conclusion, nous pouvons dire, avoir bien compris le phénomène, ce que nous avions remarqué dans les question préalables c’est verifier par la suite. Nous trouvons intéressant de voir que cette loi ne s’applique pas aux ampoules, ce qui nous a assez étonné, il faut l’admettre. Cependant c’était prévisible, vu l’allure du graphique.
Un autre point important que nous avons appris, au terme de ce laboratoire : est que lorsqu’on augmente la tension, on fait aussi augmenter la température.