loi

loi d'Ohm

Ohm's law describes the relationship between voltage, current, and resistance in an electrical circuit as V = IR.
1 formules

Description

En 1826, Georg Ohm a étudié expérimentalement la conduction de l'électricité dans les métaux. À l'époque, on pensait que le courant était un flux de fluide mystérieux. Ohm a établi une relation mathématique claire : le courant I = U / R, où R est une caractéristique du conducteur. Il a exposé ses résultats dans son ouvrage « Le circuit galvanique, recherches mathématiques », mais ses collègues ont accueilli le travail froidement. La reconnaissance n'est venue que quelques années plus tard. Aujourd'hui, la loi d'Ohm est l'ABC de l'électrotechnique : dans toute puce électronique, transformateur, bande de LED, on ne peut s'en passer.

Histoire

Georg Simon Ohm, physicien allemand, mena en 1825-1826 une série d'expériences méticuleuses avec des piles galvaniques et des fils métalliques de différentes longueurs et sections. En utilisant une balance de torsion de Coulomb modifiée pour mesurer le courant, il découvrit une dépendance linéaire. En 1827 parut son ouvrage « Die galvanische Kette, mathematisch bearbeitet » (Le circuit galvanique, traité mathématiquement), où il introduisit les concepts de force électromotrice, de courant et de résistance. Ses contemporains, y compris Georg Hegel, se moquèrent de ces « fantaisies inutiles », mais dans les années 1840 la loi fut universellement reconnue. James Maxwell l'intégra plus tard dans la théorie unifiée de l'électromagnétisme.

Comment ça marche

La loi d'Ohm est à la base de l'analyse des circuits électriques, depuis l'électroménager jusqu'aux aimants supraconducteurs. Ses limites : les substances à caractéristique courant-tension non linéaire (semi-conducteurs, diodes, décharges gazeuses) ne suivent pas une proportionnalité simple. De plus, aux hautes fréquences ou à des températures proches du zéro absolu, des effets nécessitant des corrections quantiques apparaissent.

En pratique

Dans tout appareil électrique, le calcul de la résistance de la spirale ou du fusible utilise la loi d'Ohm. Sans elle, il est impossible de régler le volume d'un haut-parleur ni de choisir la section d'un câble pour le câblage.

Anecdote

Le corps humain est un conducteur. La résistance de la peau sèche est d'environ 100 kΩ, mais si elle est mouillée, elle tombe à 1 kΩ. Le danger d'électrocution augmente fortement après une douche.

Concept graph →

Formules

$$\sigma = \frac{1}{4\pi}$$
Universal ohmic conductivity in Gaussian units.
Ce qu'il y a dans la formule
σvariableOhmic conductivity — electrical conductivity siemens per metre
σ_{xx}=\frac{1}{4π} · 2607.10561

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