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Loi de Pouillet et d’OHM : Problèmes résolus

Rappel des formules.

  1. U=RI où U est la d.d.p. aux bornes en volts
    I l’intensité du courant en ampères
    R la résistance du circuit en ohms. ( loi d’Ohm )
  2. R=\rho \cdot {l \over s}​ où \rho est la résistivité en Ohm-mètres
    l la longueur en mètres
    s la section en m^2
  3. Puissance Électrique : W=UI=RI^2
    où W est la puissance en Watts
    U la d.d.p. en Volts
    I l’intensité en Ampères
    R la résistance en Ohms
  4. Énergie Électrique dégagée par un courant : E=UIt
    E en Joules
    U la d.d.p. en Volts
    I l’intensité du courant en Ampères
    t temps en secondes
  5. Dégagement de la chaleur dans une résistance ; effet Joule : Q =RI^2t
    Q chaleur dégagée en Joules
    I intensité dans la résistance en Ampères
    R résistance en Ohms
    t temps de passage du courant en secondes

Nota : La chaleur dégagée en kilocalories est Q=0,24 \cdot 10^{−3} \cdot RI^2 \cdot t = \frac {1}{4200} \cdot RI^2 \cdot t

Problèmes

1. On veut obtenir un courant de 1,2 A dans une résistance de 30 Ohms. Quelle tension doit-on appliquer aux bornes de cette résistance ?

Solution : U=RI=30×1,2=36 V


2. En reliant les extrémités d’une batterie de 12 V à un fil on obtient un courant de 2 A. Quelle est la résistance de ce fil ?

Solution : U = RI , d’où R = U / I = 12 / 2 = 6 V.


3. Calculer les tensions aux bornes d’une batterie qui envoie un courant de 5 A sachant que lorsqu’on augmente la résistance de 10 Ohms, l’intensité du courant est réduite à la moitié de sa valeur.
Solution : U = RI = R \times 5 = (R + 10) \cdot \frac {I}{2} = (R + 10) \times 2,5
D’où 2R = R + 10 , donc R = 10 Ohms.
De là : U = 10 \times 5 = 50 Ohms.


4. Un appareil de chauffage électrique de 130 V consomme un courant de 2,6 A. Quelle est sa résistance ?

Solution : U = RI, d’où R = U / I = \frac{130}{2,6} = 50 Ohms.


5. Trouver l’intensité du courant passant par une résistance de 100 Ohms, quand la d.d.p est de 40 V.

Solution : U = RI, d’où R = U/I et I = U/R 40/100 = 0,4 A.


6. Trouver le voltage aux bornes d’un poêle électrique dont la résistance est de 20 Ohms et qui consomme 6 A.

Solution : U = RI, d’où U = 20 \times 6 = 120 V .


7. Quelle est la d.d.p aux bornes d’une résistance de 6 Ohms, sachant que 360 Coulombs la traversent en 10 minutes.

Solution : U = RI avec Q = It, d’où I = \frac{Q}{t} = \frac{360}{600} = 0,6 A .
Ainsi U = 0,6 \times 6 = 3,6 V .


8. Une ligne électrique présente une chute de tension de 1 Volt sur 1 Km, quand elle est parcourue par un courant de 1000 A. Quelle est la résistance de la ligne ? Et quelle est la résistance par mètre ?

Solution :
U = RI ou R = \frac{U}{I} = \frac{1}{1000} = 10^{-3}  .
Par mètre, la résistance est donc \frac {10^{-3}}{1000} = 10^{-6} Ohms .


9. Un câble électrique présente une résistance de 0,2 Ohms par Km. Trouver la chute de tension sur 200 m, lorsque le fil est parcouru par un courant de 100 A.

Solution : U = RI = R \times 100, or R = \frac{0,2}{1000} \times 200 = 0,2 \times 0,2 = 0,04  Ohms .
D’où U = 0,04 \times 100 = 4 V .


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