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Électricité
Courant électrique

Qu'est-ce que la loi d'Ohm ? Définition, formule et exemple

Qu'est-ce que la loi d'Ohm ? Définition, formule et exemple

La loi d'Ohm est une formule mathématique qui décrit la corrélation des paramètres électriques (résistance, courant, tension) avec lesquels ils varient.

Le nom de la loi est dû au physicien allemand Georg 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 :

formule de la loi d'Ohm

Où:

  • 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. L'unité de mesure de la résistance est l'ohm, symbolisé par la lettre grecque oméga (Ω).

  • I est l'intensité d'un courant électrique qui traverse un conducteur expulsé en Ampères (A).

  • V est la tension. 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.

Triangle de la loi d'Ohm

Pour obtenir la formule du triangle, nous devons couvrir la variable que nous voulons obtenir avec notre main. Si les deux éléments restants sont superposés, ils sont divisés, s'ils restent alignés, ils sont multipliés.

Les trois combinaisons possibles sont :

  • I = V / R

  • V = IR

  • R = V / I

Loi d'Ohm et puissance électrique

Parfois, la formule de la puissance électrique est utilisée en appliquant la loi d'Ohm.

La formule de puissance est la suivante (avec unité de watts) :

P = VI, (puissance = tension x courant)

et ses variantes : V = P / I et I = P / V,

Les deux variantes peuvent être substituées dans la formule de la loi d'Ohm. Par exemple, si nous partons de la formule pour calculer la tension et que nous substituons nous avons la formule suivante :

V = (P / V) R

En isolant la puissance on a la forme suivante :

V²R = P

exemple de la loi d'ohm

Pour mieux comprendre la loi d'Ohm nous allons nous tourner vers un exemple hydraulique simple :

Imaginons un tuyau relié au réservoir d'un camion de pompiers.

Exemple de loi d'Ohm avec une comparaison hydrauliqueDans cet exemple, les éléments équivalents à un circuit électrique sont les suivants :

  • Tension (V). La tension est égale à la puissance de la pompe à eau du camion. La pompe à eau « applique une tension » au circuit.

  • Résistance (R). La résistance du circuit électrique est équivalente à la résistance offerte par le tuyau (diamètre). Si le tuyau a un grand diamètre, l'eau s'écoulera plus facilement que si le diamètre est petit. Dans l'exemple du circuit électrique, la notion de résistance est équivalente mais s'exprime en Ohms (Ω).

  • Intensité du courant (I). Dans notre exemple, l'intensité est le nombre de molécules d'eau qui traversent une section de tuyau par unité de temps. Dans un circuit électrique, l'équivalent des molécules sont des charges électriques.

Dans cette comparaison, il est facile de comprendre que si nous augmentons la capacité de la pompe (tension), le débit d'eau (intensité) augmentera. De la même manière, si nous utilisons un tuyau plus petit (plus grande résistance), le débit diminuera également.

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Date de publication : 13 septembre 2021
Dernier examen : 13 septembre 2021