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Je me teste
Je sais
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1
Si on ajoute un résistor dans un circuit électrique, les lampes :
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2
L'unité de mesure de la résistance électrique est :
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3
La résistance électrique d'un matériau isolant est :
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4
La loi d'Ohm s'écrit :
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5
Qui suis-je ?
1. Je suis l'unité de mesure de la résistance.
2. Je suis le coefficient de proportionnalité qui relie l'intensité et la tension aux bornes d'un résistor.
3. Je suis transférée lors du passage d'un courant électrique dans un conducteur.
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6
On peut reformuler la loi d'Ohm sous la formule :
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7
Le transfert d'énergie thermique vers l'environnement depuis un conducteur ohmique traversé par du courant s'appelle :
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Je sais faire
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8
Pour mesurer la résistance électrique, on utilise :
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9
Quel schéma permet d'effectuer la mesure de la résistance avec un ohmmètre ?
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10
Pour mesurer la résistance électrique avec un multimètre, on utilise :
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11
Quel schéma démontre la relation entre l'intensité et la tension aux bornes d'une résistor ?
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Exercice corrigé
Compétence : Pratiquer le calcul numérique et le calcul littéral.
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12
J'applique la loi d'Ohm.
Un dipôle ohmique de résistance 1,2 kΩ est traversé par un courant d'intensité 0,02 A.
1. Écris la loi à laquelle obéit un dipôle ohmique. Précise les unités de mesure de chaque grandeur.
2. Calcule la tension aux bornes du dipôle ohmique présenté précédemment.
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Étapes de la méthode
Lorsqu'on écrit une relation entre des grandeurs, il faut toujours préciser les unités de mesure utilisées.
Vérifier que les unités des données de la question sont les bonnes (ici R en Ω et I en A). Si ce n'est pas le cas, il faut faire les conversions nécessaires.
Remplacer les symboles des grandeurs physiques par leur valeur.
Faire l'application numérique et préciser l'unité de mesure du résultat.
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Corrigé
1.Un dipôle ohmique obéit à la loi d'Ohm : U = R × I avec : U en V, R en Ω et I en A.
2.On nous donne : R = 1,2 kΩ et I = 0,02 A. On sait qu'un dipôle ohmique obéit à la loi d'Ohm : U = R × I. Avant de faire l'application numérique, il faut convertir R en Ω :
MΩ
kΩ
hΩ
daΩ
Ω
1
2
0
0
R = 1,2 kΩ = 1 200 Ω. Donc : U = R × I U = 1 200 × 0,02 U = 24 V
La tension aux bornes de ce dipôle ohmique est donc égale à 24 V.
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Exercice similaire
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13
J'applique la loi d'Ohm.
Un dipôle ohmique de résistance 100 Ω est traversé par un courant d'intensité 120 mA.
1. Calcule la tension aux bornes de ce dipôle ohmique.
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Je m'entraine
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14
Une veilleuse maison.
Compétence
Produire et transformer des tableaux ou des documents graphiques
La lampe torche de Sonia est alimentée avec une petite batterie de 6 V. Elle souhaite transformer cette lampe en une veilleuse éclairant plus faiblement.
1. Quel dipôle doit-elle ajouter dans le circuit électrique de sa lampe ?
2. Schématise le circuit électrique de cette veilleuse.
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15
L'effet Joule… Bon ou mauvais ?
Un appareil électrique en fonctionnement a tendance à chauffer. Ceci est dû à l'effet Joule. Dans certains cas ce phénomène est très utile, mais dans d'autres non.
1. Cite quatre appareils utilisant l'effet Joule.
2. Cite quatre appareils pour lesquels l'effet Joule est au contraire nuisible.
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16
Qui est le plus fort ?
Voici les valeurs des résistances de cinq résistors différents :
R1 = 0,22 kΩ
R2 = 47 Ω
R3 = 68 kΩ
R4 = 0,1 kΩ
R5 = 1,2 MΩ
1. Classe les valeurs de ces résistances dans l'ordre croissant.
2. Quel sera le résistor le plus conducteur ?
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17
Qui est la plus résistante ?
Compétence
Interpréter des résultats
Dans le circuit suivant, les deux lampes L1 et L2 sont identiques.
1. Pourquoi les deux lampes ne brillent-elles pas de la même manière ?
2. Quel est le résistor qui a la résistance la plus élevée ? Justifie ta réponse.
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18
Vérifier expérimentalement la loi d'Ohm.
Jonathan doit vérifier expérimentalement qu'un r ésistor obéit à la loi d'Ohm. Il propose l'expérience suivante :
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1. L'expérience de Jonathan est-elle correcte ? Si non, schématise l'expérience qu'il doit réaliser.
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19
Un dipôle ohmique ?
1. Parmi les graphiques suivants, quel est celui qui représente la caractéristique d'un dipôle ohmique ? Justifie ta réponse.
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20
Exploitation de la caractéristique d'un dipôle.
Compétence
Comprendre et interpréter des tableaux ou des documents graphiques
Pierre a tracé le graphique caractéristique d'un résistor.
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1. Quelle est la tension aux bornes du résistor lorsque celui-ci est traversé par un courant d'intensité 60 mA ?
2. Quelle est l'intensité du courant dans le résistor si la tension à ses bornes est égale à 5 V ?
3. Calcule la valeur de la résistance de ce résistor.
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21
La bouilloire électrique.
Compétence
Pratiquer le calcul numérique et le calcul littéral
Pour faire fonctionner une bouilloire électrique, il faut la brancher sur le secteur (U = 230 V). Sa résistance R est de 20 Ω.
1. Calcule l'intensité en A du courant qui traverse la résistance de cette bouilloire lorsqu'elle est en fonctionnement.
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Une notion, trois exercices
Différenciation
Compétence : Pratiquer le calcul numérique et le calcul littéral.
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22-A
Utilisation des lois des circuits électriques. Une lampe et un résistor en série.
Lou réalise le circuit suivant en utilisant un résistor de résistance 100 Ω. À l'aide d'un voltmètre, elle mesure la tension aux bornes du générateur (UG) ainsi que la tension aux bornes de la lampe (UL).
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1. Comment sont branchés la lampe et le résistor ?
2. Utilise la loi des tensions.
a. Que peux-tu dire des tensions UG, UL et UR ?
b. Calcule la tension aux bornes du résistor (UR).
3. Utilise la loi d'Ohm pour un résistor.
a. Écris la loi d'Ohm pour un résistor. IR désigne l'intensité du courant traversant le résistor.
b. Calcule l'intensité du courant traversant le résistor (IR).
4. Utilise la loi de l'intensité.
a. Que peux-tu dire des intensités traversant la lampe (IL) et le résistor (IR) ?
b. Déduis-en la valeur de l'intensité traversant la lampe (IL).
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22-B
Utilisation des lois des circuits électriques. Une diode et un résistor en série.
Lorenzo réalise le circuit suivant en utilisant un résistor de résistance 50 Ω. À l'aide d'un voltmètre, il mesure la tension aux bornes du générateur (UG) ainsi que la tension aux bornes de la DEL (UDEL).
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1. Comment sont branchés la DEL et le résistor ?
2. Calcule la tension aux bornes du résistor (UR).
3. Calcule l'intensité du courant traversant la résistance (IR).
4. Quelle est l'intensité du courant traversant la DEL ?
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22-C
Utilisation des lois des circuits électriques. Un moteur et un résistor en série.
Lucie réalise le circuit suivant en utilisant un résistor de résistance 30 Ω. À l'aide d'un voltmètre, elle mesure la tension aux bornes du générateur (UG) ainsi que la tension aux bornes du moteur (UM).
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1. Calcule l'intensité du courant circulant dans le moteur.
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J'approfondis
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23
Le code des résistors.
Généralement, les résistors utilisés dans les circuits électroniques ont des anneaux de couleur. Ces anneaux permettent de déterminer la valeur de la résistance grâce au code ci-après :
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1. En utilisant le code présenté, détermine la valeur de la résistance des résistors R1, R2 et R3.
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2. En utilisant le code, détermine les couleurs des anneaux des trois résistors suivants : R4 = 120 Ω, R5 = 5,6 kΩ, R6 = 470 Ω.
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24
Théorie vs expérience !
Compétence
Utiliser l'outil informatique pour acquérir et traiter des données, simuler des phénomènes
Afin de déterminer expérimentalement la résistance de ce résistor, Hugo a réalisé une série de mesures répertoriées dans le tableau suivant :
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U (V)
I (A)
0
0
3
0,06
4,5
0,10
6
0,13
7,5
0,16
9
0,19
12
0,25
1. Schématise le circuit électrique qui a permis à Hugo d'obtenir ce tableau de mesures.
2. En utilisant le tableur, trace la caractéristique de ce résistor.
3. Décris le graphique obtenu. Qu'en déduis-tu ?
4. En utilisant le graphique, calcule la résistance de ce résistor.
5. En utilisant le code des couleurs (exercice précédent), détermine la résistance de ce résistor. Que remarques-tu ? As-tu une explication ?
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25
Étrange...
Compétence
Conclure, valider ou non l'hypothèse
Yann et Léo ont partagé une mine de critérium afin de reproduire une expérience réalisée en classe. Mais en observant celle-ci, le résultat obtenu les interpelle...
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1. Yann et Léo ont utilisé des piles et des ampoules identiques. a. Qu'est-ce qui parait étrange dans le résultat qu'ils obtiennent ? b. Propose une hypothèse pour expliquer ce problème.
2. Léo trouve l'information suivante dans un livre de sciences : « La résistance d'un fil conducteur est donnée par la relation : R = \rho \times \dfrac{\text{L}}{\text{S}} avec :
R, résistance en Ω ;
ρ, résistivité du matériau en Ωm ;
L, longueur du fil conducteur en m ;
S, section du fil conducteur en m2 ».
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a. Cette information te permet-elle de valider ton hypothèse ? b. Quel(s) autre(s) paramètre(s) influe(nt) sur la valeur de la résistance électrique ?
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26
Une résistance particulière.
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Certains dispositifs électriques sont équipés de photorésistances. Pour comprendre le fonctionnement de ce dipôle, on réalise les expériences de l'image :
1. Qu'observes-tu dans cette série d'expériences ?