Résistances: qu'est-ce que c'est, types et exercices

Résistances sont des dispositifs utilisés pour contrôler le passage de courant électrique dans circuits électriques à travers le effet joule, qui convertit électricité dans L'énérgie thermique.

La plupart des résistances sont faites de matériaux de haute qualité. résistance électrique, et ceux-ci sont connus comme diélectriques. Ceux qui ont une résistance électrique constante sont appelés résistances ohmiques.

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Que sont les résistances ?

Ce sont des composants électroniques qui résister au passage de chaîneélectrique. Lorsque nous insérons une résistance dans un circuit électrique, un diminution de l'intensité du courant électrique, de plus, sa présence le long d'un fil entraîne réduction ou chute de potentiel électrique.

Certaines résistances peuvent garder leur la résistanceélectriqueconstant, même sur une large gamme de tensions électriques, ils sont connus comme résistances ohmiques.

Les résistances convertissent l'énergie électrique en énergie thermique, sous forme de chaleur.

1ère loi d'Ohm

D'après le 1er La loi d'Ohm, une raison entre le potentielélectrique et le chaîneélectrique qui se forme dans une résistance ohmique est jamaisconstant. Dans les résistances ohmiques, le courant électrique est directement proportionnel à la tension électrique appliquée, et inversement proportionnelle à la résistance électrique, comme le montre cette figure, ce qui amène la formule de la 1ère loi d'Ohm :

R – résistance électrique (Ω)

U – différence de potentiel électrique (V)

je – courant électrique (A)

Toi résistancesréel ils ne sont pas ohmiques pour les mesures de tension ou de courant, cependant, ils ont une résistance électrique constante pour une large gamme de ces mesures, comme indiqué dans le graphique :

Dans le régime des tensions et courants électriques intermédiaires, la résistance ci-dessus est ohmique.

2ème loi d'Ohm

La capacité des résistances à contrôler le flux de courant électrique est liée à leur la résistance. Elle dépend à son tour de facteurs géométriques, tels que la longueur et le surfacetraverser de la résistance, ainsi que d'une quantité caractéristique de chaque matériau appelée résistivité.

Autrement dit, le module de résistance d'une résistance ohmique ne dépend pas du potentiel électrique appliqué à ses bornes, mais de sa forme et du matériau utilisé pour sa fabrication. Mieux comprendre le sujet en accédant à notre texte: 2ème loi d'Ohm.

La résistance dépend de la surface, de la longueur et de la résistivité.

La formule que nous utilisons pour calculer la résistance électrique, en fonction de paramètres géométriques tels que la section et la longueur de la résistance, connue sous le nom de loi du 2e ohm, est la suivante :

R – résistance (Ω)

ρ – résistivité (Ω.m)

L – longueur (m)

LES – surface transversale (m²)

Résistivité

La résistivité (ρ) est une grandeur physique qui dépend de facteurs microscopiques et est lié à chaque type de matériau. La résistivité des matériaux conducteurs, comme l'argent ou le cuivre, est très faible car ils offrent peu de résistance au passage du courant électrique. D'autres matériaux, tels que le caoutchouc, le verre et le plastique, ont des mesures de résistivité très élevées.

Types de résistances

Ils peuvent être différents selon le matériau dans lequel ils ont été produits. De plus, il existe des résistances qui changent de résistance lorsqu'elles sont soumises à différents agents externes.

Certains d'entre eux sont sensibles aux variations de température et appelés thermorésistances. En plus d'eux, il y a ceux qui répondent aux variations de luminosité, appelés photorésistances. Il existe également des résistances qui changent de résistance lorsqu'elles sont soumises à des champs magnétiques, ce sont les magnétorésistances.

Code couleur des résistances

Ce code est utilisé pour représenter visuellement la résistance électrique des résistances, comme indiqué sur la figure :

K – 10³

M – 10⁶

Selon le code couleur, le deuxpremierdes pistes indiquer le deuxchiffresinitiales de résistance, tandis que le la troisièmeintervalle indique le plusieurs (1, 10, 1000) que nous devrions multiplier par les deux premiers chiffres. LES dernierintervalle indique le pureté ou le degré de tolérance, en pourcentage, que la mesure de résistance peut s'écarter de la valeur théorique attribuée à cette résistance.

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Association de résistance

Il s'agit des moyens comment les résistances peuvent être connectées ensemble à l'intérieur d'un circuit électrique. Il existe trois types d'association: l'association en série, l'association parallèle et association mixte, qui contient des résistances connectées à la fois en série et en parallèle.

association en série

Les résistances y sont connectées séquentiellement. Dans cette configuration, le chaîneélectrique souffre d'un réduction de son intensité, cependant, le courant électrique qui traverse chacune des résistances est égal. Ci-dessous, nous montrons la formule utilisée pour calculer la résistance équivalente de l'association en série :

association parallèle

Lorsqu'elles sont connectées en parallèle, les résistances sont soumis au même potentiel électrique. De plus, le courant électrique qui traverse chacun d'eux varie en fonction de leur résistance. Dans ce type d'association, le la résistanceéquivalent, calculé par la formule suivante, sera toujours inférieur à la plus petite résistance.

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Lorsqu'il n'y a que deux résistances associées en parallèle, il sera possible de calculer la résistance équivalente à l'aide de cette formule :

Si vous souhaitez approfondir les relations des résistances, lisez notre texte: Associations de résistances.

Exercices de résistance

Question 1) (UFPA) Dans le fleuve Amazone, un pêcheur inexpérimenté tente d'attraper un poraque en tenant la tête du poisson d'une main et la queue de l'autre. Le pourquoi est un poisson électrique, capable de générer, entre la tête et la queue, une différence de potentiel allant jusqu'à 1500 V. Pour cette différence de potentiel, la résistance électrique du corps humain, mesurée entre les deux mains, est d'environ 1000 Ω. En général, 500 mA de courant continu traversant la poitrine d'une personne sont suffisants pour provoquer une fibrillation ventriculaire et la mort par arrêt cardiorespiratoire. En utilisant les valeurs mentionnées, on calcule que le courant traversant la poitrine du pêcheur, par rapport au courant suffisant pour provoquer une fibrillation ventriculaire, est :

a) un tiers

b) la moitié

c) égal

d) doubler

e) le triple

Retour: Lettre e

Résolution:

Sur la base de la première loi d'Ohm, nous allons calculer le courant électrique, notez :

Nous constatons donc que le courant électrique a une intensité de 1500 mA, ce qui est trois fois supérieur au courant de 500 mA, donc la bonne alternative est la lettre e.

Question 2) (Enem PPL) Un choc électrique est une sensation provoquée par le passage d'un courant électrique à travers le corps. Les conséquences d'un choc vont de la simple frayeur à la mort. La circulation des charges électriques dépend de la résistance du matériau. Pour le corps humain, cette résistance va de 1000 lorsque la peau est humide, à 100 000 Ω lorsque la peau est sèche. Une personne aux pieds nus, lavant sa maison avec de l'eau, s'est mouillé les pieds et a accidentellement marché sur un fil nu, subissant une décharge électrique à une tension de 120 V.

Quelle est l'intensité maximale du courant électrique qui a traversé le corps de la personne ?

a) 1,2 mA

b) 120 mA

c) 8,3 mA

d) 833A

e) 120 kA

Retour: La lettre B

Résolution:

Pour résoudre l'exercice, nous allons utiliser la première loi d'Ohm, comme nous l'avons fait dans l'exercice précédent, afin de trouver l'intensité du courant électrique :

Dans le calcul nous avons fait la division entre la tension électrique et la résistance électrique, enfin, nous avons réécrit la valeur obtenue selon les règles de notation scientifique et aussi selon le préfixes de SI. En faisant cela, nous trouvons que la bonne alternative est la lettre b.

Question 3) (EEr) Sachant que la différence de potentiel entre un nuage et la Terre, pour qu'un coup de foudre se produise, est d'environ 3,10⁸ V et que le courant électrique produit dans ce cas est d'environ 1,10⁵ A, quelle est la résistance moyenne de l'air, en ohms (Ω) ?

a) 1 000

b) 2000

c) 3 000

d) 4 000

Retour: Lettre C

Résolution:

En utilisant la formule de la première loi d'Ohm, il est possible d'obtenir la valeur de la résistance électrique en divisant la tension par le courant électrique :

Le calcul indique que la bonne alternative est la lettre c.

Par Rafael Hellerbrock
Professeur de physique