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niveau: "4eme"
discipline: "physique-chimie"
theme_bo: "L'énergie et ses conversions"
chapitre: 10
titre: "Applications de la loi d'Ohm"
duree_heures: 2
prerequis:
  - "4e-09 — Résistance et loi d'Ohm"
competences_bo:
  - "Utiliser la loi d'Ohm"
  - "Calculer une puissance électrique"
competences_socle:
  - "D1.3 — Langages scientifiques"
  - "D4 — Systèmes naturels et techniques"
mots_cles:
  - loi d'Ohm
  - applications
  - puissance
  - conversion mA
  - exercices
eval_diagnostique: null
eval_formative: "Exercices applications loi d'Ohm et conversions"
eval_sommative: "Devoir applications"
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# 4C10 — Applications de la loi d'Ohm

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

**Source :** `../sources/ch10-applications-ohm/4C10-applications-loi-ohm.pdf`

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## Objectifs et compétences

**Repères du programme de cycle 4 (BO 2020)** :
- Utiliser la loi d'Ohm dans des situations concrètes
- Calculer une puissance électrique (P = U × I)

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

**À la fin de ce chapitre, l'élève sait** :
- [ ] Appliquer U=RI à des situations concrètes (élément chauffant, conducteur ohmique, bouilloire)
- [ ] Convertir mA ↔ A sans erreur
- [ ] Calculer la puissance P = U × I

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## Tableau des grandeurs électriques

| Grandeur | Lettre | Unité | Appareil de mesure | Branchement |
|----------|--------|-------|--------------------|-------------|
| Tension | U | Volt (V) | Voltmètre | En dérivation |
| Résistance | R | Ohm (Ω) | Ohmmètre | Hors circuit |
| Intensité | I | Ampère (A) | Ampèremètre | En série |

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## Loi d'Ohm — Rappel

$$U = R \times I \quad \Rightarrow \quad R = \frac{U}{I} \quad \Rightarrow \quad I = \frac{U}{R}$$

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## Exercices d'application

### Exercice 1 — Élément chauffant résistif
- Un élément chauffant est modélisé par un conducteur ohmique, sous U = 230 V et traversé par I = 5 A.
- **R = U ÷ I = 230 ÷ 5 = 46 Ω**. L’appareil entier (moteur et électronique compris) n’est pas assimilé à un résistor.

### Exercice 2 — Conducteur ohmique en courant continu
- U = 5 V ; I = 250 mA = **0,25 A**.
- **R = 5 ÷ 0,25 = 20 Ω**. Cette situation ne modélise pas le comportement complet d’un smartphone.

### Exercice 3 — Bouilloire résistive (modèle)
- R = 115 Ω ; I = 2 A.
- **U = 115 × 2 = 230 V**.

### Exercice 4 — Exercice adapté autonome
- Un conducteur ohmique de **35 Ω** est traversé par **220 mA = 0,22 A**.
- **U = 35 × 0,22 = 7,7 V**.
- Ces données définissent cet exercice ; aucune valeur n’est à déduire d’une photographie.

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## Piège classique : conversion mA ↔ A

| Valeur | Conversion |
|--------|------------|
| 250 mA | 0,25 A |
| 80 mA | 0,08 A |
| 0,057 A | 57 mA |
| 9521 mA | 9,521 A |
| 3,9 A | 3900 mA |

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## Puissance électrique (bonus)

$$P = U \times I \quad \text{(en watts, W)}$$

Cette relation est utilisée ici en **courant continu**, ou pour un **récepteur résistif** du secteur avec les valeurs efficaces de U et I. Elle ne s’applique pas ainsi à tout appareil alternatif comportant moteur ou électronique.

Exemples :
- Élément chauffant résistif : P = 230 × 5 = **1150 W**
- Fer à repasser (R=23Ω) : I = 230÷23 = 10A → P = **2300 W**

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## Erreurs fréquentes à éviter

- **Oublier les unités dans les calculs** : toujours écrire les unités à chaque étape. U en volts (V), I en ampères (A), R en ohms (Ω). Un résultat sans unité n'a pas de sens
- **Confondre puissance et résistance** : la puissance P (en watts) mesure l'énergie consommée par seconde. La résistance R (en ohms) mesure l'opposition au courant. P = U × I, pas P = R
- **Appliquer la loi d'Ohm à un composant non-ohmique (LED, diode)** : la loi U = R × I ne s'applique qu'aux conducteurs ohmiques (résistances). Une LED ou une diode n'ont pas une résistance constante

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## Différenciation

- **Remédiation** : reprendre les exercices du cours (élément chauffant, conducteur ohmique, bouilloire) en détaillant chaque étape : données, conversion, formule, calcul, résultat avec unité
- **Approfondissement** : calculer le coût électrique mensuel d'appareils domestiques en combinant P = U × I et E = P × t, puis comparer avec une facture EDF réelle

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## Ressources liées

- H5P : `../sources/ch10-applications-ohm/physique-chimie-4eme-ch10-applications-loi-ohm.h5p`
- PDF : `../sources/ch10-applications-ohm/4C10-applications-loi-ohm.pdf`
- Les exercices adaptés ci-dessus sont autonomes : utiliser leurs données écrites.

## Navigation

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## QCMs associés

- [[03_CASQUETTES/EDUCATION/MES_COURS/4eme/sources/ch10-applications-ohm/physique-chimie-4eme-ch10-applications-loi-ohm.h5p]]