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Résistance : la loi d’Ohm
La résistance en ohms, ce qu’elle change dans une boucle et sa mesure à l’ohmmètre ; la loi d’Ohm U = R × I et la caractéristique d’un conducteur ohmique ; calculer une tension, une intensité ou une résistance, protéger une DEL, comprendre le danger du secteur
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Sujet et corrigé prêts à imprimer.
Devoir surveillé – Résistance : la loi d’Ohm
Durée : 55 min – Calculatrice interdite – Sur 20 points · Physique 4ᵉ
Tous les calculs doivent figurer sur la copie. Les résultats seront donnés sous la forme la plus simple possible.
Exercice 1 – Caractéristique d’un résistor ★★
(4 pts)On a mesuré la tension aux bornes d’un résistor pour plusieurs intensités.
| I (mA) | 0 | 15 | 30 | 45 | 60 |
| U (V) | 0 | 1,8 | 3,6 | 5,4 | 7,2 |
- a)Calcule U ÷ I avec I en mA pour chaque mesure. Que peux-tu dire de U et de I ? Quelle forme aurait le graphique de U en fonction de I ?
- b)Calcule la résistance R du résistor, en ohms.
- c)Quelle intensité, en mA, traverserait ce résistor sous 9 V ?
- d)Un élève calcule R en divisant 5,4 par 45. Explique son erreur.
Exercice 2 – Conversions et loi d’Ohm ★★
(4 pts)Complète en détaillant les conversions et les calculs.
- a)0,065 A = ……… mA
- b)2,7 kΩ = ……… Ω
- c)R = 180 Ω, I = 50 mA : U = ……… V
- d)U = 6 V, I = 16 mA : R = ……… Ω
Exercice 3 – Ce que change une résistance ★★
(4 pts)Dans ce circuit, une pile de 6 V alimente une lampe L en série avec un ampèremètre et un résistor R de 33 Ω.
- a)On remplace R par un résistor de 68 Ω. Comment varient l’indication de l’ampèremètre et l’éclat de la lampe ? Justifie.
- b)Léa affirme : « l’ampèremètre est placé après le résistor, il mesure donc une intensité plus faible qu’avant le résistor ». Corrige-la.
- c)Explique comment mesurer la résistance de R avec un multimètre.
- d)On remplace R par un simple fil de cuivre. Que devient l’intensité ? Pourquoi ?
Exercice 4 – Régler une intensité avec un résistor ★★★
(4 pts)Le petit élément chauffant d’un bac à semis se comporte comme un conducteur ohmique de 25 Ω. Pour bien fonctionner, il doit être traversé par un courant de 0,2 A.
- a)Calcule la tension qu’il doit avoir à ses bornes.
- b)On l’alimente avec un adaptateur de 12 V, en plaçant en série un résistor Rs. Calcule la tension aux bornes de Rs, puis sa résistance.
- c)Sans Rs, quelle intensité traverserait l’élément chauffant ? Que risque-t-il ?
- d)Un camarade affirme : « il suffit de connaître la tension de l’adaptateur pour savoir si l’élément fonctionne bien ». Explique pourquoi la tension seule ne suffit pas.
Exercice 5 – Vrai ou faux : justifier ★★★
(4 pts)Dis si chaque affirmation est vraie ou fausse, puis justifie.
- a)« Sous une même tension, l’intensité est plus grande dans le résistor de plus grande résistance. »
- b)« Une lampe à filament ne suit pas la loi d’Ohm, car sa résistance augmente quand son filament chauffe. »
- c)« Un dipôle dont la caractéristique est une droite qui ne passe pas par l’origine suit la loi d’Ohm. »
- d)« Un résistor de 1 kΩ traversé par 12 mA a 12 V à ses bornes. »
Bon courage !
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Voir le corrigé et le barème
Corrigé et barème – Résistance : la loi d’Ohm
Durée : 55 min – Calculatrice interdite – Sur 20 points · Physique 4ᵉ
Exercice 1 – Caractéristique d’un résistor ★★
(4 pts)- a)1,8 ÷ 15 = 3,6 ÷ 30 = 5,4 ÷ 45 = 7,2 ÷ 60 = 0,12 : le rapport est constant, U est proportionnelle à I. Le graphique est une droite qui passe par l’origine. (1)
- b)60 mA = 0,06 A ; R = 7,2 ÷ 0,06 = 120 Ω. (1)
- c)I = 9 ÷ 120 = 0,075 A = 75 mA. (1)
- d)Il a laissé l’intensité en milliampères : il trouve 0,12, mille fois trop petit. 45 mA = 0,045 A, d’où R = 5,4 ÷ 0,045 = 120 Ω. (1)
Méthode — Droite par l’origine : conducteur ohmique ; R = U ÷ I avec I en ampères.
Exercice 2 – Conversions et loi d’Ohm ★★
(4 pts)- a)0,065 × 1 000 = 65 mA. (1)
- b)2,7 × 1 000 = 2 700 Ω. (1)
- c)50 mA = 0,05 A ; U = 180 × 0,05 = 9 V. (1)
- d)16 mA = 0,016 A ; R = 6 ÷ 0,016 = 375 Ω. (1)
Repère — Volts, ohms, ampères : on convertit avant d’appliquer U = R × I.
Exercice 3 – Ce que change une résistance ★★
(4 pts)- a)L’ampèremètre indique une intensité plus faible et la lampe brille moins : la résistance sur le chemin du courant est plus grande. (1)
- b)Dans une boucle, l’intensité est la même partout, avant comme après le résistor ; sa place ne change rien. Le résistor freine le courant dans toute la boucle. (1)
- c)On retire R du circuit (pile débranchée), on règle le multimètre dans la zone Ω, on branche les bornes COM et Ω aux deux bornes de R ; on choisit le plus petit calibre au-dessus de la valeur attendue, et on monte si l’écran affiche « 1 ». (1)
- d)L’intensité augmente et la lampe brille plus : un fil de cuivre a une résistance presque nulle, il ne freine presque pas le courant. (1)
Le point clé — Plus de résistance dans la boucle : moins d’intensité, partout dans la boucle.
Exercice 4 – Régler une intensité avec un résistor ★★★
(4 pts)- a)U = R × I = 25 × 0,2 = 5 V. (1)
- b)En série, les tensions s’ajoutent : Us = 12 − 5 = 7 V ; l’intensité est la même, 0,2 A : Rs = 7 ÷ 0,2 = 35 Ω. (1)
- c)I = 12 ÷ 25 = 0,48 A, plus du double de 0,2 A : il chaufferait trop et risquerait d’être abîmé. (1)
- d)Ce qui compte pour l’élément, c’est l’intensité du courant qui le traverse ; elle dépend de la tension ET de la résistance du circuit : I = U ÷ R. (1)
Méthode — Dans une boucle : même intensité partout, tensions qui s’ajoutent, puis la loi d’Ohm pour chaque résistor.
Exercice 5 – Vrai ou faux : justifier ★★★
(4 pts)- a)Faux : I = U ÷ R ; une résistance plus grande freine davantage le courant, l’intensité est plus petite. (1)
- b)Vrai : le rapport U ÷ I augmente avec l’intensité, la caractéristique est une courbe. (1)
- c)Faux : la loi d’Ohm traduit une proportionnalité, dont la représentation est une droite qui passe par l’origine. (1)
- d)Vrai : 1 kΩ = 1 000 Ω et 12 mA = 0,012 A ; U = 1 000 × 0,012 = 12 V. (1)
Le point clé — Loi d’Ohm : U = R × I pour un conducteur ohmique, dont la caractéristique est une droite qui passe par l’origine.
Ce document est la propriété intellectuelle de Ben, professeur particulier (benprofparticulier.fr), protégée par le Code de la propriété intellectuelle (art. L. 111-1 et L. 122-4). Il est mis à disposition pour un usage personnel de révision. Toute reproduction, diffusion, mise en ligne ou revente, totale ou partielle, sans autorisation écrite est interdite et constitue une contrefaçon (art. L. 335-2).
Ce contrôle de physique 4ᵉ en bref
Un devoir surveillé type contrôle en classe sur « Résistance : la loi d’Ohm » : 5 exercices, 55 minutes, noté sur 20. Le sujet et le corrigé sont téléchargeables en PDF, prêts à imprimer, pour travailler comme en classe.
- Exercice 1 — Caractéristique d’un résistor ★★/ 4 pts
- Exercice 2 — Conversions et loi d’Ohm ★★/ 4 pts
- Exercice 3 — Ce que change une résistance ★★/ 4 pts
- Exercice 4 — Régler une intensité avec un résistor ★★★/ 4 pts
- Exercice 5 — Vrai ou faux : justifier ★★★/ 4 pts
Pour préparer ce contrôle
- Relire le cours et la fiche de révision.
- Refaire les exercices corrigés et les problèmes.
- Se tester avec le QCM (36 questions).
- Faire ce sujet en conditions réelles — 55 min, sans le cours — puis se corriger et noter les points à revoir.
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Questions fréquentes sur ce sujet
- Combien de temps dure ce contrôle sur « Résistance : la loi d’Ohm » ?
- 55 minutes pour 5 exercices notés sur 20. Prévois le double si tu enchaînes avec la correction.
- Le corrigé est-il fourni ?
- Oui : le corrigé complet est fourni en PDF (bouton « Télécharger le corrigé »), avec le barème exercice par exercice.
- Ce sujet peut-il servir de DS, de contrôle ou d'interrogation ?
- Oui : c'est un devoir surveillé complet de 55 minutes. Pour une interrogation courte, garde un ou deux exercices ; pour un DS ou un contrôle de fin de chapitre, fais le sujet entier en temps limité.
- Ce sujet suit-il le programme de physique de quatrième ?
- Oui : il évalue uniquement les notions du chapitre « Résistance : la loi d’Ohm » du programme officiel de physique en quatrième.
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