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niveau: "4eme"
discipline: "physique-chimie"
theme_bo: "L'énergie et ses conversions"
chapitre: 9
titre: "Résistance et loi d'Ohm"
duree_heures: 3
prerequis:
  - "4e-07 — Utilisation du multimètre"
  - "4e-08 — Les lois de l'électricité"
competences_bo:
  - "Utiliser la loi d'Ohm"
  - "Mesurer une résistance électrique"
competences_socle:
  - "D1.3 — Langages scientifiques"
  - "D2 — Méthodes et outils"
  - "D4 — Systèmes naturels et techniques"
mots_cles:
  - résistance
  - ohm
  - loi d'Ohm
  - U=RI
  - triangle URi
  - conducteur ohmique
eval_diagnostique: "QCM prérequis lois de l'électricité"
eval_formative: "Exercices calcul U=RI et triangle URi"
eval_sommative: "QCM H5P + exercices calcul"
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# 4C9 — Résistance et loi d'Ohm

> *M. VERHILLE — Physique-Chimie · 4ème*

**Source :** `../sources/ch09-resistance-ohm/4C9-resistance-loi-ohm.pdf`

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## Objectifs et compétences

**Repères du programme de cycle 4 (BO 2020)** :
- Utiliser la loi d'Ohm (U = R × I)
- Mesurer une résistance électrique

**Compétences du socle** :
- D1.3 : Utiliser les langages scientifiques (formule U=RI, conversions)
- D4 : Systèmes naturels et techniques

**À la fin de ce chapitre, l'élève sait** :
- [ ] Énoncer et appliquer la loi d'Ohm (U = R × I)
- [ ] Utiliser le triangle URi pour trouver U, R ou I
- [ ] Convertir mA en A et inversement
- [ ] Mesurer une résistance avec un ohmmètre

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## I] La résistance

Le **conducteur ohmique** (souvent appelé résistance ou résistor) est un **composant**. Sa **résistance électrique R** est une **grandeur**, exprimée en ohms (Ω), qui caractérise son opposition au passage du courant. Dans son domaine de fonctionnement et à température constante, il vérifie U = R × I.

| Propriété | Valeur |
|-----------|--------|
| Symbole dans schéma | Rectangle (résistance fixe) |
| Symbole variable | Rectangle + flèche diagonale (potentiomètre) |
| Unité | **Ohm (Ω)** |
| Mesure | Ohmmètre (bornes Ω + COM, **hors circuit**) |

**Utilisations :**
- **Chauffer** : bouilloire, marmite à riz, grille-pain (effet Joule)
- **Variable** : capteur (thermistance, photorésistance), réglage (potentiomètre)

> Image : `resistance-composant-bandes-couleurs-photo.jpg` — résistance 270Ω ±5% (rouge/violet/marron/or)

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## II] La loi d'Ohm

$$\boxed{U = R \times I}$$

| Grandeur | Symbole | Unité |
|----------|---------|-------|
| Tension | U | Volt (V) |
| Résistance | R | Ohm (Ω) |
| Intensité | I | Ampère (A) |

### Triangle URi

```
      U
    -----
    R × I
```

- Chercher U → **R × I**
- Chercher R → **U ÷ I**
- Chercher I → **U ÷ R**

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## Conversions importantes

| De | Vers | Opération |
|----|------|-----------|
| mA | A | ÷ 1000 (ex : 250 mA = 0,25 A) |
| A | mA | × 1000 (ex : 0,057 A = 57 mA) |

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## Exemples

| Situation | Données | Calcul |
|-----------|---------|--------|
| Conducteur ohmique 60Ω / 6V | R=60Ω, U=6V | I = 6÷60 = **0,1 A = 100 mA** |
| Résistance 5V / 50mA | U=5V, I=0,05A | R = 5÷0,05 = **100 Ω** |
| DEL (protection) | U_pile=9V, U_DEL=2V, I=20mA | R = (9−2)÷0,02 = **350 Ω** |

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## Activité expérimentale — Tracer la caractéristique U=f(I)

### TP — Caractéristique d'un conducteur ohmique (tableur)

**Matériel** : générateur réglable, résistance, multimètre (ampèremètre + voltmètre), ordinateur + tableur (LibreOffice Calc)

**Protocole** :
1. Monter le circuit : générateur + résistance en série avec un ampèremètre, voltmètre en dérivation aux bornes de la résistance
2. Faire varier la tension du générateur et relever 6 à 8 couples (I ; U)
3. Entrer les mesures dans un **tableur** (colonne A : I en A, colonne B : U en V)
4. Tracer le graphique **U = f(I)** avec l'assistant graphique (nuage de points)
5. Ajouter une **courbe de tendance linéaire** et vérifier la compatibilité des mesures avec une droite passant par l’origine, compte tenu des incertitudes

**Exploitation** :
- La pente de la droite correspond à la valeur de **R** (en ohm)
- Si les mesures sont compatibles avec une droite passant par l’origine, elles appuient le **modèle du conducteur ohmique** dans le domaine étudié
- Comparer la valeur lue sur le graphique avec la mesure à l'ohmmètre

> **Compétence D2** : utiliser un tableur pour traiter des données expérimentales et produire un graphique scientifique.

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## Erreurs fréquentes à éviter

- **Confondre R et r (résistance et résistivité)** : R est la résistance d'un composant (en Ohm), la résistivité (rho) est une propriété du matériau. En 4ème, on utilise principalement R dans U = R × I
- **Oublier de convertir mA en A** : la loi d'Ohm utilise des ampères (A), pas des milliampères. 250 mA = 0,25 A. Oublier la conversion donne un résultat 1000 fois trop grand
- **Confondre modèle théorique et mesures expérimentales** : pour un conducteur ohmique, la caractéristique U=f(I) est une droite passant par l'origine. Un faible décalage d’une régression peut venir des incertitudes ou d’un biais de mesure : il faut examiner les données avant de conclure

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## Différenciation

- **Remédiation** : s'entraîner avec le triangle URi — cacher la grandeur cherchée et lire la formule. Faire 5 exercices simples de calcul avec des valeurs entières (R=10 Ω, I=2 A, etc.)
- **Approfondissement** : tracer expérimentalement la caractéristique U=f(I) d'une résistance et d'une lampe, puis expliquer pourquoi la lampe n'est pas un conducteur ohmique (sa résistance varie avec la température)

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## Ressources liées

- H5P : `../sources/ch09-resistance-ohm/physique-chimie-4eme-ch9-resistance-loi-ohm.h5p`
- PDF : `../sources/ch09-resistance-ohm/4C9-resistance-loi-ohm.pdf`
- [[liens-web-s1-4eme|Liens web S1]] — vidéo "Volts ou ampères, le plus dangereux ?"

## Navigation

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