Mécanique 2 · Tutoriel

Tension, loi des mailles et loi d'Ohm

La mécanique à maîtriser avant de passer aux exercices.

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Thème 2 — Tension, loi des mailles et loi d'Ohm
Différence de potentiel, additivité, et le lien U=RIU=RI

À retenirtension (différence de potentiel) et voltmètre

Aux bornes d'un dipôle, la tension (ou différence de potentiel, d.d.p.) est U=VAVBU=V_A-V_B, en volts (V\mathrm{V}). On la mesure avec un voltmètre, toujours branché en parallèle (en dérivation) aux bornes du dipôle.

À retenirloi des mailles (deuxième loi de Kirchhoff)

Une maille est un chemin fermé. La somme des tensions le long d'une maille est nulle :

  mailleU=0  \boxed{\;\sum_{\text{maille}} U = 0\;}

On choisit un sens de parcours : les tensions fléchées dans ce sens comptent ++, celles en sens contraire comptent -.


Voltmètre en parallèle sur RR.


Maille : +UU=0U=U+U-U'=0\Rightarrow U=U'.

À reteniradditivité des tensions selon le montage
  • En série : les tensions s'ajoutent, U=U1+U2++UnU=U_1+U_2+\cdots+U_n.
  • En parallèle : les tensions sont égales, U=U1=U2==UnU=U_1=U_2=\cdots=U_n.
À retenirloi d'Ohm et caractéristique

Pour un conducteur ohmique de résistance RR :

  U=RI  I=UR.\boxed{\;U=R\,I\;}\qquad\Longleftrightarrow\qquad I=\dfrac{U}{R}.

Sa caractéristique U=f(I)U=f(I) est une droite passant par l'origine, de pente RR. Un dipôle non ohmique (lampe à filament) a une caractéristique courbe : le rapport U/IU/I n'est pas constant.


Ohmique : droite par l'origine.


Non ohmique : U/IU/I croît avec II.

Méthodeappliquer la loi des mailles
  1. Choisir la maille (chemin fermé) et un sens de parcours.
  2. Tension fléchée dans le sens du parcours : signe ++ ; en sens contraire : signe -.
  3. Écrire U=0\sum U=0, puis isoler l'inconnue.
Piègedeux confusions classiques

Appareils : ampèremètre en série, voltmètre en parallèle (ne pas inverser). Ohmique : la caractéristique doit être une droite passant par l'origine ; une droite qui ne passe pas par l'origine, ou une courbe, n'est pas ohmique.

Ensuite, 3 niveaux d'exercices :
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