La relation entre tension et intensité

I) Les points clés

Il est possible de mesurer deux grandeurs électriques : la tension électrique avec un voltmètre et l'intensité du courant avec un ampèremètre. On va essayer maintenant de comprendre la relation qui existe entre ces mesures.

1) Montage expérimental et mesures pour deux dipôles

La caractéristique d'un dipôle est la représentation graphique des variations de la tension aux bornes de ce dipôle en fonction de celles de l'intensité du courant qui le traverse.

Pour obtenir la caractéristique d'un dipôle, on réalise un montage composé d'un générateur variable dont on peut faire varier manuellement la tension, d'un voltmètre et d'un ampèremètre. À chaque variation de la tension aux bornes du générateur, on note : 

• ​La valeur U  lue sur le voltmètre
• La valeur associée I  lue sur l'ampèremètre

  

2) Représentation graphique

On obtient donc une série de couples de valeurs (intensité, tension) qui sont les coordonnées des points de la caractéristique.

Sur un graphique, les intensités sont portées en abscisses (axe horizontal) et les tensions en ordonnées (axe vertical). Ici, U_AB représente la caractéristique d'une résistance et U_BC celle d'une lampe.

II) Appliquer la loi d'Ohm et calculer une résistance

La caractéristique d'une résistance est une droite qui passe par l'origine.

La tension aux bornes de la résistance est proportionnelle à l'intensité du courant qu'elle reçoit. Le coefficient de proportionnalité correspond à la valeur R de la résistance. On définit alors la loi d'Ohm qui lie l'intensité du courant traversant la résistance à la tension entre ses bornes par la formule : $U = R \times I$ avec R, valeur de la résistance en $\Omega$ (ohms).

Un conducteur ou dipôle ohmique est un récepteur passif. Toute l'énergie électrique qu'il reçoit est transformée en énergie thermique (chaleur) par effet Joule.