Les variables électriques et leurs symboles

Dans un circuit électrique, on dit que les charges se déplacent ce qui crée un courant électrique, c'est-à-dire un déplacement des charges négatives portées par les électrons.

Intensité

L'intensité du courant correspond à la quantité de charges qui circulent à un point précis du circuit électrique à chaque seconde.

On mesure l'intensité en ampère (A), unité qui représente la quantité de charges en fonction du temps.

|1A=\frac{1C}{1s}|
 
|I=\frac{q}{\triangle t}|

I représente l'intensité du courant (A)
q représente la quantité de charges (C)
|{\triangle t}| représente l'intervalle de temps (S)

Quelle est l'intensité du courant dans un circuit si 1600C se sont déplacés pendant 40s?

|I=\frac{q}{\triangle t}|

q = 1600C
|{\triangle t}|= 40s

|I=\frac{1600C}{40s}|
 
I = 40A

Différence de potentiel

La différence de potentiel correspond à la quantité d'énergie transférée entre deux points d'un circuit électrique.
On mesure la différence de potentiel en volt (V) qui représente la quantité d'énergie en fonction de la quantité de charges.

|1V=\frac{1J}{1C}|

|U=\frac{E}{q}|

U représente la différence de potentiel (V)
E représente l'énergie transférée (J)
q représente la quantité de charge (C)

Quelle est la différence de potentiel dans un circuit si l'énergie transmise par 200C est de 200 000J ?

|U=\frac{E}{q}|

E = 200 000J
q = 200C

|U=\frac{200\,000J}{200C}|

U = 1000V

Résistance

La résistance électrique est la capacité d'un matériau à s'opposer au passage du courant électrique.

On mesure la résistance en ohm (Ω) qui correspond au rapport entre la différence de potentiel et l'intensité.

|1\Omega=\frac{1V}{1A}|

Facteurs qui influencent la résistance d'une substance

L’influence de la longueur

Plus un fil est long, plus sa résistance est grande et plus sa conductance est petite.
En fait, la résistance d’un fil est directement proportionnelle à sa longueur.

L’influence de la grosseur

Plus le diamètre du fil est petit, plus la résistance est grande et plus sa conductance est petite.
En fait, la résistance d’un fil est inversement proportionnelle à l’aire de sa section, c’est-à-dire au carré de son diamètre (si le fil est cylindrique).

L’influence de la nature du matériau

Certains métaux (argent, cuivre, or, aluminium) sont de meilleurs conducteurs que d’autres (fer, plomb).

L’influence de la température

Plus la température du fil est élevée, plus la résistance du fil sera grande et plus sa conductance sera petite.

Conductance

La conductance dans un circuit électrique, c’est la capacité à laisser passer le courant électrique. La conductance, c’est donc l’inverse de la résistance.

La conductance est mesurée en siemens (S).
 
|R=\frac{1}{G}| ou |G=\frac{1}{R}|

Un résistor a une valeur de 40 Ω, on peut trouver la valeur de la conductance de ce résistor.

|G=\frac{1}{R}|

R = 40 Ω

|G=\frac{1}{40Ω}|

G = 0,025 S

Les exercices

Les références

  • MELS
  • Rogers
  • Réunir Réussir
  • Fondation Réussite Jeunesse