--- niveau: "3eme" chapitre: "06" titre: "QCM — Loi d'Ohm" type: "evaluation_formative" nombre_questions: 10 nombre_tips: 5 nombre_dragwords: 5 --- # QCM — Loi d'Ohm > *M. VERHILLE — Physique-Chimie · 3e* > *Coche la bonne réponse. Une seule réponse correcte par question.* --- ## Question 1 Un conducteur ohmique a une résistance R = 47 Ω. On lui applique une tension U = 9,4 V. Quelle est l'intensité du courant qui le traverse ? > **Tip** : Utilise le triangle URI. Pour trouver I, cache I : il reste U/R. - ◻ A) 441,8 A - ✅ B) **0,2 A** - ◻ C) 2 A - ◻ D) 0,02 A > **Feedback bonne reponse** : "Avec le triangle, on cache I et il reste U/R : I = 9,4 / 47 = 0,2 A. Les unités sont cohérentes : U en V, R en Ω, donc I en A." > **Feedback mauvaise reponse A** : "Tu as multiplié U par R (9,4 × 47 = 441,8). Dans le triangle, cacher I laisse U au-dessus de R : il faut diviser, I = U/R = 0,2 A." > **Feedback mauvaise reponse C** : "Erreur de virgule : 2 A viendrait de 9,4 ÷ 4,7. Ici, R = 47 Ω, donc I = U/R = 9,4 ÷ 47 = 0,2 A." > **Feedback mauvaise reponse D** : "Erreur de virgule : 0,02 A viendrait de 9,4 ÷ 470. Ici, R = 47 Ω, donc I = U/R = 9,4 ÷ 47 = 0,2 A." --- ## Question 2 ![Graphique de la tension U (V) en fonction de l'intensité I (A) : une droite passe par l'origine et par le point (0,4 A ; 8 V).](../3eme/sources/corrections-pedagogiques/ohm-20-ohms.svg) Le graphique ci-dessus montre la caractéristique d'un conducteur ohmique. La droite passe par les points (0 ; 0) et (0,4 A ; 8 V). Quelle est la résistance de ce conducteur ? > **Tip** : La pente d'une droite U=f(I) est égale à R. Calcule R = ΔU/ΔI avec deux points connus. - ◻ A) 3,2 Ω - ◻ B) 0,05 Ω - ✅ C) **20 Ω** - ◻ D) 200 Ω > **Feedback bonne reponse** : "R = U/I = 8 / 0,4 = 20 Ω. Le coefficient directeur (la pente) de la droite U = f(I) est égal à R." > **Feedback mauvaise reponse A** : "Tu as multiplié 8 par 0,4 (= 3,2). Le coefficient directeur se calcule par une division : R = U/I = 8 ÷ 0,4 = 20 Ω." > **Feedback mauvaise reponse B** : "Tu as inversé la division : 0,4 ÷ 8 = 0,05. Dans la formule, U est au numérateur : R = U/I = 8 ÷ 0,4 = 20 Ω." > **Feedback mauvaise reponse D** : "Erreur de virgule : 200 Ω viendrait de 8 ÷ 0,04. Lis bien I = 0,4 A sur le graphique : R = U/I = 8 ÷ 0,4 = 20 Ω." --- ## Question 3 Comment branche-t-on un voltmètre dans un circuit électrique ? > **Tip** : Rappelle-toi la règle fondamentale : V comme Voltmètre, V comme en Vis-à-vis (en dérivation). - ◻ A) En série, comme un ampèremètre - ✅ B) **En dérivation (en parallèle) aux bornes du dipôle** - ◻ C) En série après l'interrupteur uniquement - ◻ D) N'importe comment, il mesure la même chose > **Feedback bonne reponse** : "Le voltmètre mesure une tension entre deux points : il se branche toujours en dérivation, aux bornes du dipôle étudié. Sa résistance interne est très grande, il perturbe donc peu le circuit." > **Feedback mauvaise reponse A** : "Tu confonds avec l'ampèremètre, qui se branche en série car le courant doit le traverser. Le voltmètre mesure une tension aux bornes d'un dipôle : il se branche en dérivation." > **Feedback mauvaise reponse C** : "La position de l'interrupteur ne décide pas du branchement. Le voltmètre se branche en dérivation aux bornes du dipôle dont on veut mesurer la tension." > **Feedback mauvaise reponse D** : "Le branchement compte énormément. Un voltmètre en série limite fortement le courant et perturbe la mesure ; il faut le brancher en dérivation aux bornes du dipôle." --- ## Question 4 On mesure avec un ampèremètre I = 35 mA dans un circuit. On veut exprimer cette valeur en ampères. Quelle est la bonne conversion ? > **Tip** : 1 A = 1000 mA. Pour convertir des mA en A, divise par 1000. - ◻ A) 35 000 A - ◻ B) 350 A - ✅ C) **0,035 A** - ◻ D) 0,35 A > **Feedback bonne reponse** : "Milli signifie millième : 35 mA = 35 ÷ 1 000 = 0,035 A. Dans le tableau de conversion, place le 5 dans la colonne mA et le 3 à sa gauche, puis complète par des zéros jusqu'à la colonne A." > **Feedback mauvaise reponse A** : "Tu as multiplié par 1 000 au lieu de diviser. L'ampère est plus grand que le milliampère : le nombre doit donc diminuer. 35 ÷ 1 000 = 0,035 A." > **Feedback mauvaise reponse B** : "350 A serait 35 × 10 : le nombre devrait au contraire diminuer, car 1 A = 1 000 mA. De mA vers A, on divise par 1 000 : 35 mA = 0,035 A." > **Feedback mauvaise reponse D** : "Tu as divisé par 100 au lieu de 1 000 : 0,35 A = 350 mA. Dans le tableau, le 5 est dans la colonne mA, au 3e rang après la virgule : 35 mA = 0,035 A." --- ## Question 5 Dans un circuit, l'ampèremètre indique I = 0,5 A et la résistance vaut R = 100 Ω. Quelle tension lit-on aux bornes de la résistance ? > **Tip** : Utilise le triangle URI. Pour trouver U, cache U : il reste R × I. - ✅ A) **50 V** - ◻ B) 200 V - ◻ C) 0,005 V - ◻ D) 100,5 V > **Feedback bonne reponse** : "On cache U dans le triangle : il reste R × I. U = 100 × 0,5 = 50 V. C'est l'application directe de la loi d'Ohm." > **Feedback mauvaise reponse B** : "Tu as divisé R par I : 100 ÷ 0,5 = 200. Pour trouver U, le triangle donne un produit : U = R × I = 100 × 0,5 = 50 V." > **Feedback mauvaise reponse C** : "Tu as divisé I par R : 0,5 ÷ 100 = 0,005. Pour trouver U, il faut multiplier : U = R × I = 100 × 0,5 = 50 V." > **Feedback mauvaise reponse D** : "Tu as additionné R et I (100 + 0,5). On ne peut pas additionner des ohms et des ampères : la loi d'Ohm est un produit, U = R × I = 50 V." --- ## Question 6 La centrale électrique de Sainte-Rose (La Réunion) produit une tension de 20 kV. Exprime cette valeur en volts. > **Tip** : 1 kV = 1 000 V. Le préfixe k (kilo) signifie × 1 000. - ◻ A) 20 V - ◻ B) 200 V - ✅ C) **20 000 V** - ◻ D) 2 000 000 V > **Feedback bonne reponse** : "Le préfixe k (kilo) signifie × 1 000 : 20 kV = 20 × 1 000 = 20 000 V." > **Feedback mauvaise reponse A** : "Tu as oublié le préfixe k. Il signifie kilo, soit × 1 000 : 20 kV = 20 × 1 000 = 20 000 V." > **Feedback mauvaise reponse B** : "Tu as multiplié par 10 au lieu de 1 000. Le préfixe kilo ajoute 3 zéros : 20 kV = 20 000 V." > **Feedback mauvaise reponse D** : "Il y a trop de zéros : 2 000 000 V = 2 000 kV. Le préfixe kilo multiplie par 1 000 seulement : 20 kV = 20 000 V." --- ## Question 7 Un multimètre affiche 2,2 kΩ pour une résistance. Quelle est sa valeur en ohms ? > **Tip** : 1 kΩ = 1 000 Ω. Pour convertir de kΩ en Ω, multiplie par 1 000. - ◻ A) 0,0022 Ω - ◻ B) 2,2 Ω - ◻ C) 220 Ω - ✅ D) **2 200 Ω** > **Feedback bonne reponse** : "1 kΩ = 1 000 Ω, donc 2,2 kΩ = 2,2 × 1 000 = 2 200 Ω." > **Feedback mauvaise reponse A** : "Tu as divisé par 1 000 au lieu de multiplier : le kilohm est plus grand que l'ohm, le nombre doit augmenter. 2,2 × 1 000 = 2 200 Ω." > **Feedback mauvaise reponse B** : "Tu as gardé 2,2 en oubliant le préfixe k. 2,2 kΩ signifie 2,2 × 1 000 Ω = 2 200 Ω." > **Feedback mauvaise reponse C** : "Tu as multiplié par 100 au lieu de 1 000. Dans le tableau de conversion, le chiffre des unités 2 est dans la colonne kΩ : 2,2 kΩ se lit 2 200 Ω." --- ## Question 8 ![Deux droites U = f(I) passant par l'origine, aux mêmes échelles : à I = 0,5 A, la droite R1 atteint 20 V et la droite R2 atteint 10 V.](../3eme/sources/corrections-pedagogiques/ohm-deux-conducteurs.svg) Le graphique représente deux conducteurs ohmiques R1 et R2 avec les mêmes axes. À I = 0,5 A, on lit U1 = 20 V et U2 = 10 V. Qu’en déduit-on ? > **Tip** : La pente du graphique U=f(I) est égale à R. Une pente plus grande signifie une valeur de R plus grande. - ✅ A) **R1 > R2 : R1 a une plus grande résistance** - ◻ B) R2 > R1 : la droite moins inclinée a plus de résistance - ◻ C) On ne peut pas comparer les résistances avec un graphique - ◻ D) R1 = R2 car les deux droites passent par l'origine > **Feedback bonne reponse** : "R = U/I : R1 = 20 ÷ 0,5 = 40 Ω et R2 = 10 ÷ 0,5 = 20 Ω. La droite la plus inclinée correspond à la plus grande résistance : R1 est supérieure à R2." > **Feedback mauvaise reponse B** : "Tu as inversé le lien entre pente et résistance. Pour la même intensité, U2 est plus petite que U1, donc R2 = U2/I est plus petite : 20 Ω contre 40 Ω pour R1." > **Feedback mauvaise reponse C** : "Si, on peut comparer : pour un conducteur ohmique, le coefficient directeur de la droite U = f(I) vaut R. Ici, R1 = 40 Ω et R2 = 20 Ω." > **Feedback mauvaise reponse D** : "Passer par l'origine montre seulement que chaque conducteur est ohmique. Les deux droites n'ont pas la même pente : R1 = 40 Ω et R2 = 20 Ω." --- ## Question 9 Le réseau électrique de La Réunion transporte l'électricité sous haute tension pour réduire les pertes. Un câble a une résistance de 5 Ω et est parcouru par I = 200 A. Calcule la tension aux bornes de ce câble. > **Tip** : Applique U = R × I avec les valeurs du problème. - ◻ A) 40 V - ◻ B) 205 V - ✅ C) **1 000 V** - ◻ D) 40 000 V > **Feedback bonne reponse** : "U = R × I = 5 × 200 = 1 000 V. Cette tension est perdue dans le câble : à puissance égale, transporter sous haute tension réduit I, donc les pertes." > **Feedback mauvaise reponse A** : "Tu as divisé I par R : 200 ÷ 5 = 40. La loi d'Ohm donne un produit : U = R × I = 5 × 200 = 1 000 V." > **Feedback mauvaise reponse B** : "Tu as additionné R et I (5 + 200). On ne peut pas additionner des ohms et des ampères : U = R × I = 5 × 200 = 1 000 V." > **Feedback mauvaise reponse D** : "Tu as multiplié I par lui-même : 200 × 200 = 40 000. La loi d'Ohm multiplie R par I : U = 5 × 200 = 1 000 V." --- ## Question 10 Réinvestissement du chapitre puissance : un récepteur fictif fonctionne en courant continu, sous U = 400 V. Sa puissance électrique absorbée est P = 150 kW. Avec P = U × I, calculer I. Ces données ne décrivent pas les moteurs réels du SWAC du CHU. > **Tip** : Convertis d'abord les kW en W (× 1000), puis applique I = P/U. - ◻ A) 0,375 A - ◻ B) 37,5 A - ✅ C) **375 A** - ◻ D) 60 000 A > **Feedback bonne reponse** : "150 kW = 150 000 W, puis I = P/U = 150 000 / 400 = 375 A. La conversion en watts est indispensable pour obtenir des ampères." > **Feedback mauvaise reponse A** : "Tu as oublié de convertir : 150 ÷ 400 = 0,375. Dans P = U × I, P doit être en watts : 150 kW = 150 000 W, donc I = 150 000 ÷ 400 = 375 A." > **Feedback mauvaise reponse B** : "Erreur de virgule ou de conversion : 37,5 A viendrait de 15 000 ÷ 400. Or 150 kW = 150 000 W, donc I = 150 000 ÷ 400 = 375 A." > **Feedback mauvaise reponse D** : "Tu as multiplié 150 par 400 sans convertir. De P = U × I, on tire une division : I = P/U = 150 000 ÷ 400 = 375 A." --- # Tips — Aide-mémoire > *Fiches de révision rapide. Chaque tip = une notion clé du chapitre.* ## Tip 1 — Le triangle URI **À retenir** : La loi d'Ohm relie la tension U (en volts), l'intensité I (en ampères) et la résistance R (en ohms). Le triangle URI permet de retrouver la bonne formule. **Formule** : `U = R × I` | `R = U/I` | `I = U/R` **Piège à éviter** : Ne pas confondre les unités. U en V, I en A, R en Ω. Si I est en mA, convertir d'abord en A avant de calculer. --- ## Tip 2 — Le graphique U=f(I) **À retenir** : Pour un conducteur ohmique, le graphique U=f(I) est une droite passant par l'origine. La pente de cette droite est égale à la résistance R. Plus la droite est inclinée, plus R est grande. **Formule** : `R = pente = ΔU/ΔI` **Piège à éviter** : Lire la pente avec deux points éloignés, pas deux points voisins (erreur de lecture). --- ## Tip 3 — Branchement voltmètre et ampèremètre **À retenir** : L'ampèremètre (A) se branche EN SÉRIE dans le circuit — le courant le traverse. Le voltmètre (V) se branche EN DÉRIVATION aux bornes du dipôle — il mesure la tension en laissant passer un courant très faible dans le modèle d’un appareil de grande résistance interne. **Formule** : Aucune — c'est une règle de montage à mémoriser. **Piège à éviter** : Brancher un voltmètre en série limite fortement le courant et perturbe le circuit. Brancher un ampèremètre en dérivation le grille (court-circuit direct). --- ## Tip 4 — Conversions des unités électriques **À retenir** : Les grandeurs électriques utilisent souvent des préfixes. Milli (m) = ÷1000, kilo (k) = ×1000, Méga (M) = ×1 000 000. **Formule** : `1 kΩ = 1 000 Ω` | `1 mA = 0,001 A` | `1 kV = 1 000 V` **Piège à éviter** : Oublier de convertir avant d'appliquer U = RI. Dans les calculs de ce chapitre, utiliser systématiquement U en V, I en A et R en Ω pour garder un repère unique. --- ## Tip 5 — Conducteur ohmique vs dipôle non linéaire **À retenir** : Un conducteur ohmique a une résistance constante dans les conditions étudiées, notamment à température fixée. Sa caractéristique est une droite. Une lampe ou une diode n'est PAS ohmique : sa résistance varie avec la température ou le sens du courant. **Formule** : Un conducteur est ohmique si R = U/I = constante. **Piège à éviter** : Appliquer U = RI à une diode ou une ampoule allumée. Ce n'est valable que pour les conducteurs ohmiques (résistances). --- # Drag the Words — Texte à trous > *Glisse les mots au bon endroit dans le texte.* ## Exercice 1 — La loi d'Ohm La loi d'Ohm exprime la relation entre la [[tension]] U, la [[résistance]] R et l'[[intensité]] I du courant. La formule s'écrit U = R × I. La tension s'exprime en [[volts]] (V), l'intensité en [[ampères]] (A) et la résistance en [[ohms]] (Ω). > **Feedback reussi** : "Parfait ! Tu maîtrises les grandeurs et unités de la loi d'Ohm." > **Feedback incomplet** : "Relis le cours sur la loi d'Ohm. Concentre-toi sur les unités de chaque grandeur." --- ## Exercice 2 — Le graphique caractéristique Pour un conducteur [[ohmique]], le graphique de U en fonction de I est une [[droite]] passant par l'[[origine]]. La [[pente]] de cette droite est égale à la résistance R. Plus R est grande, plus la droite est [[inclinée]]. > **Feedback reussi** : "Excellent ! Tu sais interpréter un graphique caractéristique." > **Feedback incomplet** : "Relis la section 'Caractéristique d'un conducteur ohmique'. La pente est la clé." --- ## Exercice 3 — Branchement des appareils de mesure L'[[ampèremètre]] mesure l'intensité du courant et se branche en [[série]] dans le circuit. Le [[voltmètre]] mesure la tension et se branche en [[dérivation]] aux bornes du dipôle. Si on branche un voltmètre en série, le circuit est pratiquement [[coupé]] car sa résistance interne est très élevée. > **Feedback reussi** : "Parfait ! Tu maîtrises le branchement des appareils de mesure." > **Feedback incomplet** : "Relis la section 'Mesure de U et I'. Série pour A, dérivation pour V." --- ## Exercice 4 — Conversions d'unités Pour convertir des [[milliampères]] (mA) en ampères (A), on [[divise]] par 1 000. Ainsi, 250 mA = [[0,25]] A. Pour convertir des [[kilohms]] (kΩ) en ohms (Ω), on multiplie par 1 000. Ainsi, 3,3 kΩ = [[3 300]] Ω. Ces conversions sont indispensables avant d'appliquer la loi d'[[Ohm]]. > **Feedback reussi** : "Bravo ! Tu convertis les unités électriques sans erreur." > **Feedback incomplet** : "Relis la section 'Unités et préfixes'. Milli = ÷1000, kilo = ×1000." --- ## Exercice 5 — Application au réseau électrique réunionnais À La Réunion, EDF-SEI transporte l'électricité sous [[haute]] tension pour limiter les pertes. Plus l'[[intensité]] est grande, plus les pertes par effet [[Joule]] sont importantes. La résistance d'un câble de transport vaut R = 2 Ω. Si I = 100 A, la tension perdue vaut U = R × I = [[200]] V. C'est pourquoi on utilise des transformateurs pour augmenter la [[tension]] et réduire l'intensité. > **Feedback reussi** : "Excellent ! Tu comprends l'intérêt du transport en haute tension." > **Feedback incomplet** : "Relis la section 'Pertes en ligne et loi d'Ohm'. U = R × I est la clé."