LOIS EXPERIMENTALES DES COURANTS ELECTRIQUES DE CONDUCTION

Lois expérimentales des courants électriques de conduction

Loi d’Ohm

Par expérience on constate qu’entre la tension électrique aux bornes d’un conducteur et l’intensité du courant électrique il y a une relation de proportionnalité

La constante de proportionnalité s’appelle résistance électrique. L’unité de mesure de la résistance électrique dans le SystÈme International s’appelle ohm

Loi de la résistance électrique d’un conducteur filiforme

On constate par expérience que la résistance électrique d’un conducteur filiforme est

O       proportionnelle à la longueur l du conducteur

O       proportionnelle à l’inverse de l’aire S de la section transversale du conducteur

O       une fonction de la nature du matériel du conducteur

La formule correspondante est

oÙ s s’appelle conductivité électrique, étant une constante de matériel.

Loi de la variation de la conductivité avec la température

On constate par expérience que lorsque la température varie, la conductivité se modifie proportionnellement à l’inverse de la variation de la température:

oÙ s est la conductivité à la température T, s est la conductivité à la température de référence T₀, et a s’appelle coefficient thermique de la conductivité, étant une constante de matériel.

Loi d’Ohm pour un circuit simple

Un circuit simple se compose par une source de courant électrique, caractérisée par la tension électromotrice E et la résistance intérieure r, et d’un conducteur de résistance électrique R, reliés par des fils de connexion de résistance électrique négligeable.

On mesure la tension électromotrice à l’aide d’un voltmÈtre connecté aux bornes de la source, dans l’absence du courant électrique (c’est-à-dire sans fermer le circuit électrique). La résistance intérieure est mesurée en régime de court-circuit (c’est-à-dire quand la résistance du circuit extérieur est nulle) étant définie par le rapport

oÙ E est la tension électromotrice, et I_sc est l’intensité du courant de court-circuit, mesurée avec un ampÈremÈtre.

Les expériences montrent que l’intensité du courant I, dans un circuit simple, est numériquement égale au rapport entre la tension électromotrice de la source et la somme entre la résistance intérieure et la résistance du circuit extérieur

Loi de Joule

Les expériences montrent que la présence d’un courant électrique dans un conducteur est accompagnée, dans le temps, de la délivrance d’une quantité de chaleur, proportionnelle au carré de l’intensité du courant, à la résistance électrique du conducteur et à l’intervalle de temps écoulé

W = I²Rt

Utilisant la loi d’Ohm, on peut réécrire la loi de Joule sous la forme suivante

W = UIt

ou

La puissance électrique délivrée dans le circuit est