Étudiez également des exemples de résistances en parallèle et des exemples de résistances en série.
Matériau de résistance en série
Si les résistances sont connectées comme indiqué dans le schéma ci-dessus, elles sont connectées en série. Ces résistances peuvent être des composants résistifs, des lampes ou d'autres dispositifs isolants électriques.
La charge électrique (Q) étant constante, la charge électrique traversant la résistance 1 (R₁ ) est égale à la charge électrique traversant la résistance 2 (R₂ ) et à la charge électrique traversant la résistance 3 (R₃ ) . Le courant électrique (I) est la quantité de charge électrique qui circule pendant un intervalle de temps donné (I = Q/t). Par conséquent, le courant électrique traversant la résistance 1 (I₁ ) est égal au courant électrique traversant la résistance 2 (I₂ ) et à celui traversant la résistance 3 (I₃ ) . Mathématiquement, le courant électrique total (I) est égal à I₁ = I₂ = I₃.
En revanche, la tension électrique (V) diminue lorsque le courant électrique traverse chaque résistance. La tension électrique, également appelée différence de potentiel électrique, représente l'énergie potentielle électrique par unité de charge électrique. Elle diminue car l'énergie électrique est dissipée dans chaque résistance. La tension électrique totale (V) est donc égale à la somme des tensions aux bornes de chaque résistance. Mathématiquement, V = V₁ + V₂ + V₃ . Comme V = IR, l'équation de la tension électrique totale est V = IR₁ + IR₂ + IR₃ . Le courant électrique traversant chaque résistance étant le même, cette équation devient V = I (R₁ + R₂ + R₃ ).
D'après l'équation ci-dessus, la résistance électrique totale (R), ou résistance de remplacement, d'un circuit en série est égale à la somme des résistances individuelles : R = R₁ + R₂ + R₃ . Si seulement deux résistances sont connectées en série, la valeur de la résistance de remplacement (R) est égale à R₁ + R₂ . S'il y a quatre résistances connectées en série, la valeur de la résistance de remplacement (R) est égale à R₁ + R₂ + R₃ + R₄ . Il en va de même pour cinq résistances ou plus connectées en série.
Exemple de problème de résistance en série :
1. Sachant que R₁ = 2 Ω, R₂ = 3 Ω et R₃ = 4 Ω et que les trois résistances sont connectées en série, quelle est la valeur de la résistance de remplacement ? (Ω = Ohm)
Discussion
R = R 1 + R 2 + R 3 = 2 + 3 + 4 = 9 Ω.
Ce résultat montre que la valeur de la résistance de remplacement est supérieure à la valeur de résistance de chaque résistance connectée en série.
2. Deux résistances R₁ = 50 Ω et R₂ = 50 Ω sont montées en série et alimentées par une batterie de 12 volts. Déterminez : a) la résistance équivalente ; b) le courant électrique traversant chaque résistance.
Discussion
(a) R = R 1 + R 2 = 50 Ω + 50 Ω = 100 Ω.
(b) I = V / R = 12 volts / 100 Ω = 0,12 ampère
