Séquence 7 : La résistance électrique

Séquence 7 : La résistance électrique

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Rappel

1- C'est quoi une résistance ?

3- Rôle d'une résistance

2- Valeur de la résistance

4- Relation entre la tension, l'intensité et la résistance

Entraînement :

Rappel Electricité

Exercice interactif

Dans cette séquence, nous allons étudier une nouvelle grandeur électrique : Son symbole est : L’unité est :

La résistance électrique

L'ohm

En électronique, on trouve dans les circuits de petits composants présentant des anneaux colorés appelés « résistance ».A quoi servent les résistances ?

Résistance

Point comm un

Activité

1- C'est quoi une résistance ?

1. Que fait la T° lorsqu’un courant traverse une résistance ? 2. Comment s’appelle ce phénomène ? 3. Complète la chaîne énergétique de ce phénomène :

La T° augmente

L'effet Joule

2- Valeur d'une résistance

Anne doit remplacer une résistance défectueuse dans le circuit d’éclairage à DEL de son drone. Le mode d’emploi indique qu’elle doit utiliser une résistance de 100 Ω. Elle dispose d’une boîte contenant plusieurs résistances, mais elle ne sait pas laquelle est la bonne pour son drone.

A l’intérieur de sa boîte, voici les différentes résistances dont elle dispose :

Deux méthodes :

Code couleurs

Valeur des résistances : Résistance 1 =Résistance 2 =Résistance 3 =

Appareil de mesure

Play

BILAN

3- Rôle d'une résistance

Une voiture électrique possède un contrôleur de vitesse électrique, appelé « variateur », fonctionnant avec trois résistances de valeurs différentes. Le schéma ci-contre représente le fonctionnement de ce variateur électrique et ses différentes positions.

Quel rôle les différentes résistances jouent-elles sur le fonctionnement de la vitesse du moteur ? Remarque importante : Dans l’activité expérimentale, on utilisera une lampe à la place du moteur.Quelle grandeur physique vas-tu mesurer dans cette expérience afin de répondre à la question posée ? Hypothèse formulée :

L'intensité

Matériel à disposition : Une lampe, un ampèremètre, un générateur, deux résistances de valeurs différentes (une de 33 Ω et une de 100 Ω). Aide : Fiche méthode n°2Proposer plusieurs montages électriques à l’aide du matériel à disposition afin de vérifier l’hypothèse faite précédemment. Schémas normalisés des montages électriques à réaliser :

Tableau de mesures obtenues : Interprétations : Conclure :Quel rôle les différentes résistances jouent-elles sur le fonctionnement de la vitesse du moteur ?

L’intensité du courant diminue après ajout d’une résistance dans un circuit. Si R augmente, l'intensité est + faible.

Les résistances ont pour rôle de diminuer la vitesse du moteur. Plus la valeur de la résistance est grande, plus le moteur tournera moins vite.

Remarque : Le rôle d’une résistance est donc de résister (ou s’opposer) au passage du courant. Plus une résistance possède une valeur élevée et plus celle-ci résiste à la circulation du courant. A partir du document 1 et de l’activité sur l’intérêt des résistances, expliquer pourquoi une DEL est toujours associée à une résistance dans un circuit électrique ?

La DEL est toujours associée à une résistance pour la protéger des trop fortes intensités.

4- Relation entre la tension, l'intensité et la résistance

Avant leur interdiction dans le milieu professionnel, les électriciens utilisaient les tournevis testeurs pour vérifier si les bornes d’une prise étaient sous tension. Lors de l’utilisation, l’électricien appuie sur l’extrémité du tournevis. Si la borne est sous-tension, un courant traverse la lampe qui s’allume. Cette lampe est série avec une résistance (conducteur ohmique).

Quelle serait l’intensité du courant traversant l’électricien s’il testait une borne de tension 230 V avec un tournevis testeur dont la valeur de la résistance du conducteur ohmique vaut 4 MΩ ?

Matériel à disposition : Un ampèremètre, une résistance (100 Ω ), un générateur de tension variable, un voltmètre Aide : Fiche méthode n°3Afin de répondre à la question posée dans l’activité, proposer un montage électrique à partir du matériel à disposition. Schéma normalisé du montage électrique : Tableau de mesures :

Questions : 1. Calcule le rapport U/I (I en Ampère) (dernière ligne du tableau) 2. Que remarques-tu du rapport U/I ? Que peux-tu en déduire de la relation qui existe entre U et I ? 3. A quelle grandeur est égal le rapport U/I (coefficient de proportionnalité) ?

Il est constant, U et I sont proportionnels.

U/I = R

Tracer la caractéristique d’un dipôle :A partir du tableau de mesure, nous allons maintenant tracer la caractéristique d’un dipôle, la résistance. La caractéristique d’un dipôle est un graphique représentant la tension U aux bornes du dipôle électrique en fonction de l’intensité I qui la traverse. Consigne :Sur l’axe des abscisses (horizontal), on représente l’intensité (1 cm pour 10 mA)Sur l’axe des ordonnées (vertical), on représente la tension (1 cm pour 1 V) 4. Décrire la forme de la courbe obtenue, le résultat confirme-il la réponse à la question 2 ? 5. En déduire la relation mathématique qui existe entre U, I et R (entoure la bonne réponse). Cette relation s’appelle la loi d’Ohm. => Aide : Méthode triangle

Droite qui passe par l'origine

BILAN

Tous les appareils chauffent

Résistance 1 = Résistance 2 = Résistance 3 = Conclure : Parmi les résistances dont elle dispose dans sa boîte, laquelle doit-elle utiliser pour son circuit électrique de son drone ?

« Quelle serait l’intensité du courant traversant l’électricien s’il testait une borne de tension 230 V avec un tournevis testeur dont la valeur de la résistance du conducteur ohmique vaut 4 MΩ ? » Explique tous tes calculs et énonce la loi utilisée.