LOI D'OHM
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| Le triangle de la loi d'Ohm |
La loi d'Ohm est l'un des piliers de l'électricité et de l'électronique. Sa formule, assez simple, concerne les trois grandeurs électriques fondamentales: tension, courant et résistance. Dans ce post, j'explique brièvement les principaux concepts sur lesquels il repose.
Pour expliquer graphiquement et de manière simple ces grandeurs ainsi que la loi d'Ohm est parfois utilisée, à l'exemple de deux vaisseaux reliés l'un à l'autre par un tube avec une partie de cette plus étroite. L'un de ces conteneurs est rempli d'eau, tandis que l'autre est plus vide, comme on peut le voir sur la figure.
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| Pour expliquer la relation entre tension, courant et résistance, on utilise parfois l'exemple de deux récipients reliés l'un à l'autre par un tube avec une partie de celui-ci plus étroite et l'un des récipients remplis d'eau |
La différence de niveau d'eau entre les deux navires est égale à la tension (ou différence de potentiel électrique). La quantité d'eau qui passe est égale au courant alors que le diamètre du tube représente la résistance: plus le diamètre est petit, plus la résistance est grande (moins d'eau passe). La quantité d'eau qui passe dépend non seulement du diamètre du tube, mais également de la différence de quantité d'eau entre les récipients. Si les deux navires avaient la même quantité d'eau, il n'y aurait aucune différence de potentiel entre eux (tension) et aucune eau (courant) ne traverserait le tube (résistance). De ce que nous avons vu, la relation entre ces grandeurs est très simple:
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| Loi d'Ohm: formule pour calculer le courant connaissant la tension et la résistance. |
C'est-à-dire que le courant est égal à la tension divisée par la résistance. Plus la tension est élevée, plus le courant est élevé. Plus de résistance, moins de courant. Si nous appliquons le passage de termes dans la formule, nous pouvons obtenir la tension et la résistance comme inconnues. Ce sont les formules dérivées:
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| Formule pour calculer la tension en connaissant le courant et la résistance. |
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| Formule pour calculer la résistance connaissant la tension et le courant. |
La tension (ou différence de potentiel) est mesurée en Volts (V), le courant en ampères ou en ampères (A) et la résistance en ohms ().
Énergie électrique et loi d'Ohm
La formule de la puissance électrique (mesurée en watts) est très simple et équivaut à la tension multipliée par le courant.
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| Formule pour calculer la puissance connaissant la tension et le courant |
Il est intéressant de noter que, en maintenant la même puissance et en abaissant la tension, le courant augmente, comme on peut le voir dans les exemples de conception. Dans le premier, nous avons une ampoule électrique de 60W, alimentée par le réseau électrique 220V. Dans ce cas, le courant à travers les fils sera de 0,27A seulement.
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| Exemple d’ampoule électrique de 60W alimentée en 220V AC |
Dans le deuxième exemple, nous voyons comment le courant d'une autre ampoule électrique ayant la même puissance que la précédente, mais alimenté en 12V, est 18 fois plus élevé.
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| Exemple d’ampoule électrique 60W alimentée en 12V AC. |
La question des courants élevés lors du travail avec des circuits en basse tension J'ai analysé dans mon article "Les installations 12V CC: certains aspects techniques" .
La formule de puissance n'a pas de compte de résistance, mais grâce à la loi d'Ohm que nous avons vue précédemment, nous pouvons remplacer les multiplicandes par leurs équivalents "résistifs". De cette façon, nous obtenons des formules de puissance qui incluent la résistance.
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| Formule pour calculer la puissance connaissant la tension et la résistance. |
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| Formule pour calculer la puissance connaissant le courant et la résistance. |
À ceux qui se demandent quelle utilité ils peuvent avoir sont les dernières formules, je leur dis qu’ils sont très habitués à calculer le pouvoir qui dissipe une résistance connaissant le courant ou la tension qu’il contient.
Les combinaisons possibles des deux formules nous permettent d’obtenir un résultat basé sur une paire de valeurs. On peut pratiquement avoir 12 formules différentes. Les plus compliqués sont deux parce qu'ils utilisent la racine carrée, le reste est assez simple.
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| Toutes les formules de la loi et du pouvoir d'Ohm. |
