Bases d'électronique - Circuits électriques - Loi d'Ohm, Puissance, Force loi d'Ohm, Force électromotrice

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4.4.1. Loi d'Ohm

La loi d'Ohm relie en une formule unique les grandeurs impliquées dans un circuit, soit: tension (V), courant (I) et résistance (R). Elle présente trois expressions qui sont équivalentes et proviennent de simples opérations algébriques sur la formule de base:

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Donnons un exemple pratique pour toucher du doigt ces grandeurs. En appliquant une tension de 220 Volts à un conducteur de 50 Ohm, on obtient un courant égal à:

Équation 4.5. Calcul du courant par la loi d'Ohm 

Calcul du courant par la loi d'Ohm



4.4.2. Puissance

En physique, la puissance équivaut au travail effectué par une force quand elle produit un déplacement dans une unité de temps. En d'autres mots, si nous imaginons de prendre un poids et de le déplacer de quelques mètres, on effectue un travail qui est mesuré en puissance. En électronique la puissance est calculée de façon différente, mais l'important est que dans tout contexte physique où on mesure la puissance, les résultats sont tous équivalents. Pour illustrer ce qui a été dit, pensons à un exemple concret: un amplificateur qui pilote un haut-parleur. Pour déplacer la membrane du haut-parleur (qui à son tour provoquera le déplacement de l'air) on doit effectuer un travail qui est exprimé en puissance. En conséquence, notre amplificateur devra développer une puissance électrique équivalente à la puissance physique nécessaire pour mettre en mouvement la membrane.

La loi d'Ohm peut assumer plusieurs expressions en plus des trois autres examinées précédemment. L'une d'entre elles implique en soi la définition de puissance exprimée comme produit de la tension par le courant et est mesurée en Watts:

Équation 4.6. Puissance 

Puissance

En remplaçant V ou I à l'aide des expressions de la loi d'Ohm, on obtient:

Équation 4.7. Loi de Joule 

Loi de Joule

Cette formule prend le nom de Loi de Joule



4.4.3. Force électromotrice

Le meilleur exemple de force électromotrice est rendu par les batteries communes. Celles-ci ont la propriété de fournir à leurs propres extrêmités une différence de potentiel constante jusqu'à épuisement. Ceci est obtenu en combinant des éléments chimiques opportuns qui, lorsqu'ils entrent en contact, produisent des électrons. Au fur et à mesure que les électrons sont consommés (on a par exemple installé les piles dans une torche électrique), les éléments chimiques se modifient perdant progressivement leurs propriétés. Quand les éléments ne sont plus en mesure de fournir des électrons, la pile s'est épuisée.

En résumé, un élément (batterie) qui fournit une force électromotrice présente à ses extrêmités une tension constante.










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