La loi d'Ohm est le fondement de toute l'électrotechnique. Avec trois grandeurs fondamentales – tension (U), intensité (I) et résistance (R) – on peut analyser des circuits électriques simples et complexes. S'y ajoute la puissance (P), qui complète le "triangle d'or" de l'électrotechnique. Le calculateur permet de calculer les deux grandeurs inconnues à partir de deux grandeurs connues – sans recherche de formule ni saisie fastidieuse.
Étape par étape : comment utiliser le calculateur de loi d'Ohm
- Saisir les grandeurs connues : Entrez les deux valeurs que vous connaissez. Si vous avez par exemple une batterie de 12 V et une résistance de 100 Ohm, entrez U = 12 V et R = 100 Ω.
- Lire le calcul : Le calculateur calcule instantanément l'intensité et la puissance : I = 12 ÷ 100 = 0,12 A = 120 mA ; P = 12 × 0,12 = 1,44 W.
- Calculer la résistance de limitation pour LED : Pour une LED rouge (tension de seuil 2 V, courant de fonctionnement 20 mA) sous 5 V : R = (5 – 2) ÷ 0,02 = 150 Ω.
- Respecter les unités : Intensité en ampères (A) ou milliampères (mA), résistance en ohms (Ω), kilohms (kΩ) ou mégaohms (MΩ), tension en volts (V).
- Vérifier le résultat : Contrôle de plausibilité : P = U × I doit toujours être égal à P = U² ÷ R – les deux voies de calcul donnent le même résultat.
Exemples pratiques
Exemple 1 – Calculer la résistance de limitation pour LED : LED bleue sur pile de 9 V : tension de seuil environ 3,2 V, courant nominal 20 mA. Résistance nécessaire : R = (9 – 3,2) ÷ 0,02 = 290 Ω. Valeur standard la plus proche : 300 Ω. Puissance dissipée par la résistance : P = (9 – 3,2) × 0,02 = 0,116 W → une résistance normale de 0,25 W suffit.
Exemple 2 – Consommation de courant d'un radiateur soufflant : Un radiateur soufflant de 2 000 W sous 230 V. Intensité : I = P ÷ U = 2 000 ÷ 230 = 8,7 A. Résistance de l'élément chauffant : R = U ÷ I = 230 ÷ 8,7 = 26,4 Ω. Le disjoncteur doit avoir au moins 10 A.
Exemple 3 – Résistance interne réaliste d'une batterie : Une batterie de voiture 12 V avec 0,005 Ω de résistance interne au démarrage (150 A) : chute de tension = I × R_i = 150 × 0,005 = 0,75 V. La tension aux bornes tombe à 11,25 V – c'est normal et non un défaut.
Loi d'Ohm : calculer U, I, R et P
Formules de base : U = I × R (tension) ; I = U / R (intensité) ; R = U / I (résistance) ; P = U × I (puissance). Triangle d'or de l'électrotechnique.
Questions fréquentes (FAQ)
- La loi d'Ohm s'applique-t-elle à tous les composants électriques ?
- Non – la loi d'Ohm s'applique strictement uniquement aux résistances linéaires, pour lesquelles U est proportionnel à I. Les diodes, transistors, condensateurs et inductances se comportent de manière non linéaire et obéissent à d'autres lois. Pour les circuits en courant alternatif, on utilise la résistance complexe (impédance).
- Quelle est la différence entre puissance active, puissance réactive et puissance apparente ?
- P = U × I est valable pour le courant continu et les charges purement résistives en courant alternatif. Pour les charges inductives ou capacitives (moteurs, transformateurs), une puissance réactive Q apparaît. La puissance apparente S = U × I (en VA) est alors supérieure à la puissance active P (en W). Le rapport s'appelle facteur de puissance cos φ.
- Comment mémoriser les formules de la loi d'Ohm ?
- Le moyen mnémotechnique classique est le triangle URI : écrivez U en haut, I et R en bas côte à côte. Cherché U → I × R ; cherché I → U ÷ R ; cherché R → U ÷ I. Pour la puissance, il existe un second triangle avec P en haut, U et I en bas : P = U × I ; U = P ÷ I ; I = P ÷ U.
