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Physique-Chimie4ème★ Fiche Gold

La loi d'Ohm : tension, intensité et résistance

Maîtrise la loi d'Ohm en 4ème avec des exercices corrigés pas-à-pas, des analogies claires et des pièges à éviter. Formules U=RI, unités, et méthodes pour réuss

La loi d'Ohm s'écrit U = R × I, où U est la tension (V), R la résistance (Ω) et I l'intensité (A).
Pour calculer une grandeur inconnue, isole-la dans la formule (ex : R = U / I).
Les unités doivent être cohérentes : Volts (V), Ohms (Ω) et Ampères (A).
Une résistance élevée réduit l'intensité du courant à tension constante (comme un tuyau rétréci).
Attention à ne pas confondre U = R × I avec U = R / I : c'est une erreur fréquente !

La loi d'Ohm : tension, intensité et résistance

🎯 L'essentiel en 30 secondes

  • Formule phare :
    U = R × I
    
    Tension (V) = Résistance (Ω) × Intensité (A)
  • Unités clés :
    • Tension (U) → Volt (V) → Mesurée avec un voltmètre
    • Intensité (I) → Ampère (A) → Mesurée avec un ampèremètre
    • Résistance (R) → Ohm (Ω) → Mesurée avec un ohmmètre
  • Chiffre magique : 1 Ω = 1 V / 1 A
  • À retenir : Plus la résistance est grande, plus l'intensité est faible (à tension constante).
  • Astuce : Pour trouver R, isole-la : R = U / I.

💡 Le Concept Décrypté

Imagine un tuyau d’arrosage dans ton jardin. La tension (U), c’est la pression de l’eau qui sort du robinet : plus tu ouvres le robinet, plus l’eau jaillit fort. L’intensité (I), c’est le débit d’eau qui coule dans le tuyau : plus le tuyau est large, plus il y a d’eau qui passe. Enfin, la résistance (R), c’est comme un rétrécissement dans le tuyau (un nœud ou un obstacle) : plus le tuyau est étroit, moins l’eau coule vite.

La loi d’Ohm (U = R × I) explique cette relation : si tu augmentes la pression (tension) sans changer le rétrécissement (résistance), le débit (intensité) augmente. À l’inverse, si tu gardes la même pression mais que tu rétrécis le tuyau, le débit diminue. Cette loi est cruciale en électricité car elle permet de calculer comment un circuit va se comporter : par exemple, choisir la bonne résistance pour protéger une LED ou dimensionner un fusible.


📐 La Méthode Pas-à-Pas

Exercice classique : Un circuit électrique contient une résistance de 50 Ω. On mesure une intensité de 0,2 A. Quelle est la tension aux bornes de la résistance ?

Résolution détaillée :

  1. Identifier les données :

    • Résistance (R) = 50 Ω
    • Intensité (I) = 0,2 A
    • Tension (U) = ? (c’est ce qu’on cherche)
  2. Choisir la formule adaptée : La loi d’Ohm s’écrit U = R × I. C’est exactement ce dont on a besoin ici.

  3. Remplacer les valeurs dans la formule :

    U = 50 Ω × 0,2 A
    
  4. Calculer étape par étape :

    • D’abord, multiplier 50 par 0,2 :
      50 × 0,2 = 10
      
    • L’unité du résultat est le Volt (V), car Ω × A = V.
  5. Écrire la réponse finale : La tension aux bornes de la résistance est de 10 V.

Vérification : Pour t’assurer que ton résultat est cohérent, tu peux utiliser la formule inverse :

I = U / R → 10 V / 50 Ω = 0,2 A

Cela correspond bien à l’intensité donnée dans l’énoncé. Ton calcul est correct !


❌ Le Piège du Prof

Erreur classique : Confondre les unités et écrire U = R / I au lieu de U = R × I.

Exemple d’erreur :

  • Élève : « Si R = 10 Ω et I = 2 A, alors U = 10 / 2 = 5 V. »
  • Correction : « Non ! La bonne formule est U = R × I, donc U = 10 × 2 = 20 V. »

Pourquoi cette erreur ? Ton cerveau a tendance à associer « division » et « partage » (comme quand tu divises un gâteau). Ici, la tension est le produit de la résistance et de l’intensité, pas leur quotient. Pour éviter cette erreur :

  • Mémorise la formule avec une phrase : « U est le produit de R et I ».
  • Vérifie les unités : Ω × A = V, mais Ω / A n’a pas de sens physique.
  • Utilise l’analogie du tuyau : plus le rétrécissement (R) est grand, plus il faut de pression (U) pour garder le même débit (I).

🛠️ Fiche Technique & Mots-clés

Formules clés

  • Loi d’Ohm : U = R × I
    • U : Tension (en Volts, V)
    • R : Résistance (en Ohms, Ω)
    • I : Intensité (en Ampères, A)

Formules dérivées

  • Pour calculer la résistance : R = U / I
  • Pour calculer l’intensité : I = U / R

Définitions

  • Tension (U) : Différence de potentiel électrique entre deux points d’un circuit. Mesurée avec un voltmètre (branché en dérivation).
  • Intensité (I) : Quantité de courant électrique qui traverse un composant par seconde. Mesurée avec un ampèremètre (branché en série).
  • Résistance (R) : Capacité d’un matériau à s’opposer au passage du courant. Mesurée avec un ohmmètre (hors circuit).

Règles d’or

  1. Unités cohérentes : Toujours utiliser des Volts, des Ohms et des Ampères dans la même formule.
  2. Branchements : Un voltmètre se branche en dérivation, un ampèremètre en série.
  3. Sens du courant : Par convention, le courant circule de la borne + vers la borne – du générateur.

Mots-clés à retenir

loi d'Ohm, tension, intensité, résistance, U=RI, ohmmètre, voltmètre.

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Physique-Chimie4ème
Question 1
Un ballon de basket est posé sur une balance qui affiche 620620 g. Quelle est la valeur de la force exercée par le ballon sur la balance ? On prendra g=9,8g = 9,8 N/kg.

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Questions fréquentes

La loi d'Ohm : tension, intensité et résistance : à quel niveau ce cours correspond-il ?

Cette fiche couvre le programme de Physique-Chimie en 4ème, d'après le Bulletin Officiel de l'Éducation nationale.

Comment utiliser cette fiche de révision ?

Lis-la en entier une première fois sans chercher à retenir, puis relis uniquement la méthode et le piège classique. Enchaîne ensuite sur le quiz en bas de page : c'est en te trompant sur une question, et en lisant pourquoi, que la notion se fixe. Relire une fiche trois fois de suite donne l'impression de savoir, sans le savoir.

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Programme en vigueur — arrêté du 9 novembre 2015, applicable en 4ème depuis la rentrée 2016. Voir le texte

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