Cours de physique-chimie en 3e France – Détermination de la résistance d’un conducteur ohmique

Cours de physique-chimie en 3e France – Détermination de la résistance d’un conducteur ohmique: En physique-chimie, le programme du cours de collège permet d’entrer dans une relation scientifique avec les phénomènes naturels, le monde vivant, et les techniques. Cette posture scientifique est faite d’attitudes (curiosité, ouverture d’esprit, remise en question de son idée, exploitation positive des erreurs, etc.) et de capacités (observer, expérimenter, mesurer, raisonner, modéliser, etc.). 

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Détermination de la résistance d’un conducteur ohmique

1. Mesure d’une résistance à l’aide d’un ohmètre

a. L’ohmètre

La résistance électrique, tout comme la tension et l’intensité, est une grandeur qui peut être mesurée.
L’appareil destiné à effectuer cette mesure est appelé ohmmètre.
On utilise en général la fonction « ohmmètre » d’un multimètre.

Symbole normalisé de l’ohmmètre : Ω
b. Mise en mode ohmmètre du multimètre et branchements

Pour placer le multimètre en mode « ohmmètre », il suffit de placer le sélecteur dans la zone comportant le symbole Ω. On commence par choisir le plus grand calibre.

La mesure de la résistance doit être réalisée lorsque le conducteur ohmique est hors du circuit électrique.

Les bornes COM et Ω du multimètre sont reliées aux deux bornes du conducteur ohmique.
Comme le conducteur ohmique est un dipôle non polarisé, le sens de branchement n’a pas d’importance.

c. Choix du calibre

Le calibre choisi influence la précision de la mesure. Plus le calibre est petit et meilleure est la précision.

Pour que la mesure puisse être faite, le calibre doit cependant rester supérieur à la résistance (sinon aucune valeur ne s’affiche).

Le calibre le mieux adapté est donc celui qui est juste supérieur à la résistance mesurée.

En pratique, la résistance étant en général inconnue avant la mesure, on commence par utiliser le calibre le plus élevé grâce auquel on obtient une valeur approximative de la résistance permettant ensuite de déterminer le calibre le mieux adapté.

d. Lecture de la mesure

La valeur qui s’affiche sur l’écran du multimètre est exprimée dans la même unité que le calibre.

Exemples :

  • Si le multimètre affiche une valeur de 320 avec un calibre de 500 Ω, alors la résistance est de 320 Ω.
  • Si le multimètre affiche une valeur de 0.654 avec un calibre de 2 kΩ, alors la résistance est de 0,654 kΩ soit 654 Ω.


2. Déterminer une résistance à l’aide du code des couleurs

a. Le code des couleurs

Chaque conducteur ohmique comporte des anneaux colorés (en général une série de 3 anneaux à une extrémité et un 4ème anneau à l’autre extrémité)

Les couleurs de ces anneaux font partie d’un code qui permet d”indiquer la valeur de la résistance : il s’agit du code des couleurs.

b. Déchiffrer le code des couleurs

D’après le code des couleurs, la couleur des trois anneaux situés à l’une des extrémités correspond à un chiffre compris entre 0 et 9. Ces chiffres permettent d’obtenir un nombre correspondant à la résistance.

  • Le premier anneau correspond au premier chiffre du nombre.
  • Le deuxième anneau correspond au deuxième chiffre du nombre.
  • Le troisième anneau correspond au nombre de zéros qui suivent les deux premiers chiffres.

c. Précision de la valeur obtenue grâce au code des couleurLa valeur déterminée à l’aide du code des couleurs comporte une part d’incertitude.

Cette incertitude a pour principale origine la variation de la résistance en fonction de la température. La résistance s’échauffant à cause de l’effet Joule, sa température et donc sa résistance dépendent de ses conditions d’utilisation.

La précision est indiquée par le quatrième anneau (situé à l’opposé des trois autres) dont la couleur indique un pourcentage de précision.

d. Valeur des couleurs

Pour les 3 premiers anneaux :

  Noir MarronRougeOrange Jaune  Vert   Bleu  Violet  Gris  Blanc
          
0123456789

Pour le 4ème anneau :

NoirMarronOrArgentAucune
     
1 %2 %5 %10 %20 %

e. Exemple de détermination d’une résistance à partir du code des couleursExemple de conducteur ohmique :

Anneau n°1 : le rouge correspond au chiffre 2

Anneau n°2 : le bleu correspond au chiffre 6

Anneau n°3 : le marron correspond au chiffre 1 ; le 2 et le 6 sont donc suivis de 1 zéro.

Résultat : on obtient le nombre 260.
La résistance est de 260 Ω.

Précision de la valeur obtenue :
L’anneau n°4 est de couleur or, ce qui correspond à une précision à 5 %.
5 % de 260 : 260 × 5 : 100 = 13 Ω.
Donc la valeur réelle de la résistance est au maximum de 260 + 13 = 273 Ω, et au minimum de 260 – 13 = 247 Ω.

Conclusion : la valeur réelle de la résistance est comprise entre 247 et 273 Ω.

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