La loi d'Ohm est une formule mathématique qui décrit la corrélation des paramètres électriques (résistance, courant, tension) avec lesquels ils varient lorsqu' un courant électrique traverse une section d’un conducteur ohmique.
Néanmoins, le lecteur doit considérer que tous les conducteurs ne fonctionnent pas selon la loi d'ohm puisque certains conducteurs sont dits non ohmiques, dont la valeur de résistance varie en fonction de la tension appliquée.
Le nom de la loi est dû au physicien allemand Georg Simon Ohm.
Définition de la loi d'Ohm
La loi d'Ohm est une loi de l'électricité qui stipule que : "la force d'un courant continu est directement proportionnelle à la différence de potentiel et inversement proportionnelle à la résistance du circuit".
Formule de la loi d’Ohm
En termes mathématiques, la loi d'Ohm est appliquée par l'équation :
Où:
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“R” est la résistance électrique. Par résistance on entend l'obstacle que rencontre le courant sur son passage, plus il est haut, plus il sera difficile pour le courant de le franchir. On mesure la résistance R en ohms (ω).
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“I” est l’intensité du courant électrique qui traverse une section d’un conducteur ohmique exprimé en ampères (A).
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“V” est la tension aux bornes. Par tension, nous désignons plutôt la différence de potentiel entre un point par rapport à un autre exprimée en Volts (V).
L'intensité du courant des charges électriques est directement proportionnelle à la tension appliquée et inversement proportionnelle à la résistance.
Pour la tension en revanche, plus elle est élevée, plus la force d'attraction qu'elle génère pour déplacer les charges est importante, donc pour une même valeur résistive elle sera directement proportionnelle au courant.
Qu'est-ce que le triangle de la loi d'Ohm ?
Le triangle de la loi d'Ohm est une astuce pour se souvenir de la formule.
Les trois combinaisons suivantes nous permettent calculer la résistance, la intensité de courant ou la résistance des charges que traversent une section:
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I = V / R
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V = IR
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R = V / I
Exercices sur la loi d’ohm avec corrigée
Passons à la résolution de quelques problèmes numériques de la loi d'Ohm :
Exemple 1 du problème de la loi d'ohm
Trouvez la tension électrique du courant qui alimente une machine à laver jouet avec une résistance de 10 ohms et fonctionne avec une batterie avec une différence de potentiel de 30 V.
Solution : Pour résoudre ce problème, il suffit de revenir aux données du problème, qui dans ce cas seraient la résistance de 10 Ohms, et une tension de 30 Volts, donc on aurait.
Le problème nous demande le courant, il faut donc appliquer la loi d'ohm pour le trouver.
I=V·R=(30V) · (10Ω)=3A
La conclusion finale est que nous avons besoin de trois ampères pour alimenter la machine à laver les jouets. Comme on peut le voir, l'ampérage est proportionnel à la tension.
Exemple 2 du problème de la loi d'ohm
Trouver la tension entre les deux bornes de la résistance du circuit électrique, parcouru par un courant de 4 ampères et présentant une résistance de 10 ohms.
Solution : de la même manière que dans l'exemple précédent, nous devons revenir à nos données, qui dans ce cas seraient les quatre ampères qui traversent le circuit de fer et la résistance de 10 ohms, donc :
Dans ce cas, notre formule sera la même, seulement maintenant nous l'effacerons.
I=V·R
V=I⋅R
Maintenant, ce que nous devons faire, c'est simplement remplacer nos données dans la formule de la loi d'ohm.
V=(4A)⋅(10Ω)=40V
Nous aurions donc 40 Volts comme réponse, qui seraient ceux qui se croisent entre les deux points de la plaque.
