Tutoriels de physique de base

Résistivité

Article sur la résistivité

Concernant le courant électrique, la densité de courant a été abordée, de même que le champ électrique, qui a fait l'objet d'une section dédiée. Un champ électrique et un courant électrique existent dans un conducteur s'il y a une différence de potentiel ; en l'absence de différence de potentiel, il n'y a ni champ électrique ni courant.

Dans presque tous les conducteurs métalliques, le champ électrique est directement proportionnel à la densité du courant électrique, le rapport entre le champ électrique et la densité du courant étant constant. La valeur de ce rapport est appelée résistivité. Mathématiquement, la relation entre le champ électrique, la densité de courant et la résistivité est exprimée par l'équation :

Code couleur de la résistance

Article sur le code couleur des résistances

La résistance est un composant d'un circuit électrique qui permet de contrôler l'intensité du courant électrique. On distingue généralement deux types de résistances : les résistances à fil enroulé et les résistances au carbone. Les résistances à fil enroulé sont couramment utilisées en laboratoire ; elles sont constituées d'un fil fin enroulé autour d'un tube isolant. Les résistances au carbone, typiquement utilisées en électronique, sont cylindriques et possèdent des fils conducteurs à chaque extrémité. Leur valeur est indiquée par un code couleur sur leur surface.

La valeur de résistance d'une résistance peut être déterminée grâce à son code couleur. Pour cela, consultez d'abord le tableau ci-dessous, puis étudiez l'exemple fourni afin de calculer la valeur de la résistance.

Résistances en série

Résistances en série 1

Article sur les résistances en série

Si les résistances sont connectées comme indiqué sur la figure, elles sont montées en série. La résistance en question peut être un composant électronique, une lampe ou tout autre élément présentant une résistance électrique.

La charge électrique traverse la résistance 1 (R).₁) = le charge électrique se déplace à travers la résistance 2 (R₂) = la charge électrique traverse la résistance 3 (R₃). Courant électrique (I) est une charge électrique qui circule pendant un certain intervalle de temps (I = Q / t), d'où le courant électrique traversant la résistance 1 (I₁) = courant électrique traversant la résistance 2 (I₂) = courant électrique traversant la résistance 3 (I₃Mathématiquement, le courant électrique total (I) = I₁= I₂ = I₃.

Résistance électrique

Équation de la résistance électrique

Concernant la loi d'Ohm, une formule établissant la relation entre la tension (V), le courant électrique (I) et la résistance électrique (R) a été démontrée. Elle s'exprime mathématiquement par les équations suivantes :

Cette équation montre que la résistance électrique (R) est directement proportionnelle à la tension électrique (V) et inversement proportionnelle à l'intensité du courant électrique (I). Plus la tension du réseau est élevée, plus la résistance électrique est grande ; inversement, plus l'intensité du courant est forte, plus la résistance électrique est grande. Cette équation décrit la loi d'Ohm uniquement lorsque la résistance électrique (R) est constante. Si la résistance électrique n'est pas constante, cette équation ne décrit pas la loi d'Ohm, mais la résistance d'un conducteur.

Résistances en parallèle

Résistances en parallèle 1

Article sur les résistances en parallèle

Si les résistances sont connectées comme sur la figure, elles sont connectées en parallèle.

Le courant électrique (intensité du courant électrique circulant pendant un intervalle de temps) entrant dans un point de jonction est identique à celui qui en sort. Comme il y a plusieurs jonctions, le courant total est égal à la somme des courants circulant dans chaque jonction. Mathématiquement, I = I₁ ₊I₂ ₊I₃ _.La différence de potentiel (ou tension) est la même dans chaque jonction.

L'intensité I = V/R, donc l'équation ci-dessus devient I = V/R₁ ₊V/R₂ ₊V/R₃ _.La tension électrique étant égale, cette équation devient I = V(1/R₁ ₊1/R₂ ₊1/R₃ ₎. Si la résistance équivalente est 1/R, alors I = V(1/R). Ainsi, 1/R = 1/R₁ ₊ 1/R₂ ₊ 1/ _R₃.

Source de force électromotrice (f.é.m.) Résistance interne Tension aux bornes

Article sur la source de la force électromotrice (f.é.m.), la résistance interne et la tension aux bornes.

Le courant électrique circule dans un circuit fermé, du potentiel élevé vers le potentiel faible. Lorsqu'un courant électrique traverse un composant présentant une résistance électrique, l'énergie potentielle électrique diminue car de l'énergie est dissipée par cette résistance. Pour que le courant électrique continue de circuler du potentiel élevé vers le potentiel faible,

Il faut un dispositif pour fournir de l'énergie potentielle électrique ; cet outil est une force électromotrice (f.é.m.), ou plus précisément une source de tension électrique. Une source de f.é.m., ou source de tension, est un composant qui convertit un type d'énergie en énergie électrique, comme les piles, les cellules solaires ou les générateurs électriques.

Forces électromotrices en série et en parallèle

Forces électromotrices en série et en parallèle 1

Forces électromotrices en série et en parallèle

S'il y a deux ou plusieurs sources de force électromotrice (f.é.m.) connectées comme indiqué sur la figure, la f.é.m. est disposée en série.

La source de tension équivalente (ε) est :

ε = ε₁ + _ε₂ + _εₙ

La résistance interne équivalente (r) est :

r = _r₁ + _r₂ + _rₙ

Le courant électrique traversant la résistance externe (R) est :

La première règle de Kirchhoff

La première règle de Kirchhoff La première loi de Kirchhoff, également appelée loi des nœuds, stipule que le courant électrique entrant dans un nœud est égal au courant électrique sortant de ce nœud. Un nœud dans un circuit électrique est le point de rencontre de deux conducteurs ou plus, comme le point a sur la figure ci-contre.

I est le courant électrique qui entre au point de jonction, tandis que I ₁ et I ₂ sont les courants électriques qui sortent du point de jonction, I = I ₁ + I ₂ . Autre exemple, observez la figure ci-dessous.

La deuxième règle de Kirchhoff

La deuxième loi de Kirchhoff stipule que la variation de potentiel électrique à la circonférence d'un circuit fermé est nulle. Cette loi repose sur le principe de conservation de l'énergie, qui affirme que l'énergie est éternelle.

Deuxième règle de Kirchhoff 1 Pour mieux comprendre, imaginez une charge électrique se déplaçant dans un circuit fermé, comme sur la figure. Lorsqu'une charge électrique traverse un circuit fermé, résistance électrique (R), le énergie potentielle électrique L'énergie potentielle électrique diminue car elle est dissipée par ces résistances. Si la charge électrique traverse une autre résistance, elle diminue à nouveau car elle est dissipée une fois de plus par cette résistance. De plus, lorsque la charge électrique traverse la source de tension d'un potentiel bas à un potentiel haut, l'énergie potentielle électrique augmente. Lorsqu'elle revient à son point de départ, l'énergie potentielle électrique est identique à celle d'avant, la variation d'énergie potentielle étant nulle. KirchhofLa deuxième règle de [nom de la règle] pour un circuit électrique stipule que l'on utilise la variation de tension électrique, et non la variation d'énergie potentielle électrique.

puissance électrique

Définition de l'énergie électrique

La puissance acquise lors d'un travail et l'énergie sont définies comme le travail effectué pendant un intervalle de temps donné. Le travail étant un processus de transformation de l'énergie, la puissance peut être comprise comme une variation d'énergie se produisant pendant un intervalle de temps déterminé.

La puissance électrique correspond à une variation d'énergie électrique pendant un intervalle de temps donné. Un rappel sur le potentiel électrique explique que des variations d'énergie potentielle électrique se produisent lorsqu'une charge électrique traverse une différence de potentiel électrique .