Loi d’Ohm : résistance inconnue d’après la caractéristique U–I
Faites varier la tension du générateur aux bornes d’une résistance « mystère » fixe ; relevez des couples (I, V) avec un léger bruit des appareils et obtenez R comme pente de l’ajustement linéaire de V en fonction de I.
Objectif
Vérifier la loi d’Ohm V = I R pour une résistance ohmique et déterminer sa résistance R par l’ajustement linéaire de la tension mesurée en fonction de l’intensité.
Matériel
- Générateur de tension continue réglable
- Voie voltmètre (modèle)
- Ampèremètre (modèle)
- Résistance au carbone inconnue
Expérience
Théorie
Pour une résistance idéale, l’intensité est proportionnelle à la tension appliquée : V = R·I. Le graphe V(I) est une droite passant par l’origine, de pente R (en ohms si V est en volts et I en ampères).
Mode opératoire
- Le circuit comporte une seule résistance inconnue R (ohmique, à température ambiante).
- Réglez la tension du générateur V avec le curseur ; le schéma indique le point de fonctionnement idéal I = V/R.
- Cliquez sur « Enregistrer la mesure » : le tableau reçoit (I, V) avec un léger bruit du voltmètre et de l’ampèremètre.
- Recommencez pour au moins 6 tensions différentes, environ entre 1 V et 20 V, réparties uniformément sur l’intervalle.
- Vérifiez l’ajustement linéaire de V(I) : la pente est égale à R ; le terme constant est proche de 0.
- Comparez votre R à la valeur de référence et formulez la conclusion.
Conclusion
La résistance trouvée s’accorde avec la valeur de référence dans les limites de la tolérance. Sources d’erreur : nombre fini de tensions, bruit des appareils et idéalisation d’un dipôle ohmique linéaire.