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Chapitre 3 – Exercices par capacités

Loi d'Ohm et caractéristiques d'un dipôle  |  2nde Bac Pro  |  Physique-Chimie

Dernière mise à jour : 27 juillet 2026, 22:19

Capacités et connaissances du programme :

C1 — Énoncer et appliquer la loi d'Ohm

Rappel de cours

La loi d'Ohm relie la tension \(U\), la résistance \(R\) et l'intensité \(I\) d'un conducteur ohmique :
\[U = R \times I\] avec \(U\) en volts (V), \(R\) en ohms (Ω), \(I\) en ampères (A).

Exercice 1

Une résistance de 100 Ω est parcourue par un courant de 0,5 A. Calculer la tension à ses bornes.

Exercice 2

La tension aux bornes d'une résistance est 12 V et elle vaut 47 Ω. Calculer l'intensité qui la traverse.

Exercice 3

Un technicien chauffagiste mesure une tension de 24 V aux bornes d'un thermostat électronique traversé par un courant de 80 mA. Quelle est la résistance du thermostat ?

C2 — Tracer et exploiter la caractéristique U = f(I)

Rappel de cours

La caractéristique d'un dipôle est la courbe représentant la tension \(U\) en fonction de l'intensité \(I\) qui le traverse : \(U = f(I)\).
Pour un conducteur ohmique, c'est une droite passant par l'origine, de pente égale à la résistance \(R\).
La résistance se lit graphiquement : \(R = \dfrac{U}{I}\) pour un point quelconque de la droite.

U (V) I (A) pente = R
Caractéristique U = f(I) d'un conducteur ohmique

Exercice 4

La caractéristique d'un dipôle passe par les points (0 V ; 0 A) et (10 V ; 0,2 A). Ce dipôle est-il ohmique ? Si oui, calculer sa résistance.

Exercice 5

Un élève mesure les couples (U ; I) suivants pour un dipôle : (2 V ; 40 mA), (4 V ; 80 mA), (6 V ; 120 mA). Tracer qualitativement la caractéristique et en déduire la résistance.

Exercice 6

On relève trois points de la caractéristique d'une diode :

\(U\) (V)0,500,600,70
\(I\) (mA)120200

Calculer le quotient \(\dfrac{U}{I}\) pour chacun des trois points. Ce quotient est-il constant ? Ce composant est-il ohmique ?

C3 — Distinguer un conducteur ohmique d'un dipôle non ohmique

Rappel de cours

Conducteur ohmique (résistor) : la caractéristique U = f(I) est une droite passant par l'origine. La résistance \(R\) est constante quelle que soit la tension.
Dipôle non ohmique (diode, lampe à filament, DEL…) : la caractéristique est une courbe. La résistance apparente varie avec la tension ou le courant.

Exercice 7

On étudie deux composants A et B. Pour A : doubler la tension double l'intensité. Pour B : doubler la tension multiplie l'intensité par 4. Lequel est ohmique ?

Exercice 8

Une lampe à filament : à froid, sa résistance est 10 Ω ; à chaud, elle est 100 Ω. Est-ce un conducteur ohmique ? Expliquer.

Exercice 9

Un installateur thermique utilise une sonde de température (CTN). La résistance de la CTN diminue quand la température augmente. Peut-on appliquer la loi d'Ohm à cette sonde pour obtenir une résistance fixe ?

C4 — Calculer R, U ou I à partir des deux autres grandeurs

Rappel de cours

À partir de \(U = R \times I\), on tire les trois formules :
\[U = R \times I \qquad R = \frac{U}{I} \qquad I = \frac{U}{R}\]

Exercice 10

Un chauffe-eau électrique est modélisé par une résistance de 14,4 Ω branchée sur 230 V. Calculer le courant qui le traverse.

Exercice 11

Un détecteur de présence est alimenté sous 12 V. Sa résistance interne est 2 400 Ω. Calculer l'intensité consommée en mA.

Exercice 12

Un moteur de pompe est traversé par 4 A sous une tension de 48 V. Quelle est la résistance équivalente du moteur ?

C5 — Unité et ordres de grandeur des résistances

Rappel de cours

L'unité de résistance est l'ohm (Ω).
Multiples courants : 1 kΩ = 1 000 Ω ; 1 MΩ = 1 000 000 Ω.
Ordres de grandeur : résistance de câble (quelques mΩ à Ω), résistance de chauffage (quelques Ω à centaines de Ω), résistance électronique (centaines de Ω à MΩ).

Exercice 13

Convertir les résistances suivantes en ohms : a) 4,7 kΩ ; b) 0,22 MΩ ; c) 330 Ω.

Exercice 14

Un câble d'alimentation a une résistance de 0,05 Ω. Un résistor de précision vaut 10 kΩ. Lequel a la plus grande résistance ? Dans quel rapport ?

Exercice 15

Un technicien en maintenance mesure 2,2 kΩ avec son ohmmètre. La résistance mesurée est-elle dans la plage normale pour une résistance électronique de protection ? Donner sa valeur en ohms.