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ETUDE DU DEPLACEMENT DES CHARGES
ELECTRIQUES ET LES INFLUENCES SUR LUI
PRESENTATION DE PHYSIQUE
Présenté par :
 IRENGE Archippe
 KAMBALA Meschac
 LANGA Arthur
 NJAOKAKO Delphin
 MAKUKU Aristide
 MUMBA Alphonse
 TANGANA Nathan
SOMMAIRE
 DEPLACEMENT DES CHARGES ELECTRIQUES
 Définitions
 Charges électriques
 Déplacements de charges & potentiel électrique
 RESISTIVITE ELECTRIQUE
 Définition
 Influence sur la résistance
 Résistivité de quelques matériaux
 RESISTANCE ELECTRIQUE
 Résistance électrique & loi d’ohm
 code de couleurs des résistances
 Relations entre résistance & résistivité
 Associations et calculs des résistances
 CONCLUSION
Chaque jour, nous profitons des bienfaits du courant électrique. Le secteur 220
Volts fournit le courant nécessaire pour allumer les lampes de la maison, faire
fonctionner le réfrigérateur, le télévision ou l’ordinateur.
Les piles nous fournissent le courant nécessaire pour écouter notre baladeur ou
pour téléphoner avec notre portable.
Pourtant le courant électrique ne s’obtient qu’en mettant en mouvement les
électrons.
On n’est pas ici pour parler de la production du courant électrique mais pour
comprendre cela il faudra nécessairement parler de l’atome.
Il faudra retenir qu’après toute les expérimentations on est parvenu à montrer
que les électrons son chargés, soit positivement soit négativement.
Et le déplacement de ceux-ci va des ceux chargés positivement à ceux chargés
négativement
RAPPEL SUR LES CHARGES
ELECTRIQUES
La charg
électrique c’es
quoi
 C’est une propriété fondamentale de la matière.
 Elle peut prendre deux formes soit positive soit négative
 L’unité de la charge électrique est le Coulomb (C)
 C’est la quantité d’électricité traversant une section d’un
conducteur parcouru par un courant d’intensité de 1 ampère
pendant 1 seconde.
 La charge élémentaire |e| = 1.602 X 10-19 Coulombs.
LE DEPLACEMENT DES CHARGES ELECTRIQUES
Comme dans tous les domaines de la physique, le déplacement d’un objet
quelconque (une bille, des molécules d’eau, de l’air...) est dû à un apport d’énergie
caractérisé par le travail. L’unité du travail (ou énergie) est le joule.
Par exemple, l’intensité du courant est comparée à un débit d’eau, la section du
conducteur correspondant à la section du tuyau. En électricité, le générateur joue
le rôle d’une pompe où l’eau est remplacée par des charges électriques. La
différence d’état électrique (équivalent de la pression) est appelée différence de
potentiel ou tension électrique. Nous pouvons aussi comparer le déplacement
d’une charge électrique au déplacement d’une masse entre un niveau haut et un
niveau plus bas, ce qui constitue la chute de la masse. Dans tous les cas, nous
avons affaire à un travail qui peut être exprimé par :
W = Q (UA − UB) = Q.U en joule (J)
Q = I. t I = courant en ampères
t en secondes
Q = quantité de charge
RESISTIVITE ELECTRIQUE
 Par définition
La résistance d’un conducteur varie en fonction de la longueur, de la section et de la natu
de celui-ci.
On appelle Résistivité électrique (ρ) d’un matériau, le coefficient qui entre dans le calcul
sa résistance.
 Influence sur la résistance électrique
La résistivité se désigne par la lettre ρ.
La loi de Pouillet nous permet d’écrire la relation
On constate que la résistivité est directement proportionnel à la résistance,
Plus la résistivité augmente, la résistance augmente aussi.
𝝆 =
𝑹 𝑿 𝑺
𝒍
R = résistance
s = section
l = longueur du conducteur
Valeurs des résistivités de quelques matériaux
RESISTANCE ELECTRIQUE
 La résistance est un composant qui s’oppose plus ou moins au passage
du courant électrique
 Les résistances sont des composants fabriqués en utilisant du carbone
graphité, mélangé avec l’argile soit à l’aide d’un alliage possédant un fort
coefficient de résistivité (constantan, manganin...) ou par dépôt sur un
film métallique de couche d’oxydes..
 Les résistances sont représentées comme suit:
 Elles sont placées dans les circuits électriques pour limiter le courant ou
pour chuter la tension
Symbole Européen Symbole Américain
Dans tous les cas, le choix d’utiliser une résistance se base sur trois critères:
 Sa valeur ohmique
 Sa puissance dissipée
 Sa précision ou tolérance
⚠Remarque : →Il existe une famille de résistances qui possède la propriété de varier en fonction
d’un paramètre particulier. Parmi les plus utilisées, nous trouvons les thermistances qui sont des
résistances dont la valeur varie en fonction de la température, soit en augmentant (CTP :
thermistance à coefficient de température positif), soit en diminuant (CTN : thermistance à coefficient
de température négatif). Ces résistances réservées à des applications particulières de contrôle et de
comparaison ne seront pas étudiées dans ce livre.
→Les résistances peuvent être des charges telles que le lampes, les appareils
récepteurs, etc… Quoi qu’il en soit, dès que la charge s’oppose au passage du courant elle est
comparable à une résistance.
Critères de choix des résistances
Détermination de la résistance par le code de couleur
 Les valeurs de résistances normalisées de la série E12 peuvent être lues sur leurs boitiers en
déchiffrant un code appelé code de couleur. Elles peuvent en contenir 4 ou 5 généralement.
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Valeurs standards normalisées de la série E12
 Ces valeurs des résistances sont celles qu’on trouvera le plus souvent sur le marché.
 Peut importe la façon dont on décode sa résistance on doit surement tomber sur l’une de
ces valeurs
Comme vu précédemment la résistivité varie en fonction de la matière utilisée ; tandis que
la valeur de la résistance dépend de plusieurs facteurs dont la surface de l’élément
(section S), la dimension de l’élément et sa résistivité.
La résistivité est beaucoup utilisée dans les installations électriques pour déterminer
l’influence du transport de l’énergie d’un point à un autre, d’une ville à une autre. Le choix
des matériaux constituant les conducteurs influencera donc la valeur de la résistance, d’où
en considérant que le conducteur a une forme cylindrique on aura :
R = 𝜌.
𝑙
𝑠
exprimée en ohm ( 𝜌 en Ω . mm2 .m-1 ; 𝑙 en m ; s en mm 2
Plus la résistivité augmente plus la résistance augmente aussi.
Relations entre résistivité et résistance
Associations des résistances et
dimensionnement
Deux résistances sont en série s’ils sont parcourus par le même courant électrique (même
intensité). Ils sont en parallèle s’ils ont une même différence de potentiel à leurs bornes.
Ces définitions simples s’étendent à n résistances ou éléments.
Cette définition s’adapte aussi à tous les dipôles.
Montage en série Montage en parallèle
Sachant que la loi d’ohm stipule que U = R. I la différence entre ces deux montages vient du fait
que bien que les résistances du premier circuit soient égales à celles du deuxième, la résistance
équivalente à considérer pour appliquer cette loi n’est pas la même.
(1)U1 et U2 sont les tensions aux bornes
respectivement des résistances R1 et R2. Or,
puisque le courant I est commun aux deux
résistances.
(2)Le courant I se partage en deux courants I1
et I2 avec :
I1 = U /R1 et I2 = U /R2 avec I = I1 + I2
C’est quoi série /parallèle?
Pour le dipôle de la figure précédente on aura donc
U1 = R1.I et U2 = R2.I d’où U = U1 + U2 = R1.I + R2.I = (R1 + R2). I
La loi d’Ohm donne : U = Réq . I
La résistance Réq équivalente aux résistances R1 et R2 en série
vaut donc : Réq = R1 + R2 et en général : Réq = R1 + R2 + R3 + ··· Rn
⚠Généralisation : La résistance équivalente à n résistances
branchées en série est égale à la somme des n résistances.
Nous avons : U = Réq. I . La résistance Réq équivalente aux
résistances R1 et R2 en parallèle est donc telle que :
1
𝑅é𝑞
=
1
𝑅1
+
1
𝑅2
d’où : Réq =
𝑅1 𝑅2
𝑅1+𝑅2
et :Géq =
𝟏
𝑹é𝒒
⚠Généralisation : La résistance équivalente à n résistances en
parallèle est une résistance R qui a une conductance G égale à la
somme des conductances.
Géq est appelée conductance équivalente (G1 et G2 sont
respectivement les conductances des éléments R1 et R2).
Dimensionnements et calculs des
résistances
 On retiendra que pour trouver les résistance équivalentes de tous
les circuits, le loi d’ohm nous servira de base.
U = R X I d’où R = U / I
 Toutes fois quand les montages commencent à être trop complexe,
on devra recourir à d’autres théorèmes tels que le Théorème de
KENELLY, le théorème de Thévenin, la loi de MILLMAN pour n’en
citer que ceux –ci.
 Il existe aussi des montages dits « mixtes » , elles regroupes des
formes en séries et en parallèle.
Le principe pour le calcul dans ces derniers est juste d’isoler les
circuits selon leur groupement…
CONCLUSION
A retenir :
• La résistance, notée souvent « R », transforme ainsi l’énergie électrique reçue en énergie
thermique par dégagement de chaleur. Ce phénomène est connu sous le nom d’effet Joule.
• La loi d’ohm nous permet de faire des calculs simples et rapides et faciliter la compréhension des
schémas lors de plusieurs associations des résistances
• Les résistances peuvent être des charges telles que le lampes, les appareils récepteurs, etc…
Quoi qu’il en soit, dès que la charge s’oppose au passage du courant elle est comparable à une
résistance.
• Dans le cas particulier d’un conducteur cylindrique à section constante « S », nous pouvons
déterminer la résistance R ou la conductance G d’un tronçon du conducteur de longueur l:
R = 𝜌.
𝑙
𝑠
exprimée en ohm et G = 𝜎
𝑠
𝑙
exprimée en siemens ou Ω-1
• Plus la résistivité d’un matériau augmente plus la résistance augmente.
• La résistance équivalente à n résistances branchées en série est égale à la somme des n
résistances.
• La résistance équivalente à n résistances en parallèle est une résistance R qui a une conductance
G égale à la somme des conductances.
• On recourt à certains théorèmes/Principes pour résoudre certains systèmes/ montages des
résistances complexes.
Merci de votre attention !!!

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  • 1. ETUDE DU DEPLACEMENT DES CHARGES ELECTRIQUES ET LES INFLUENCES SUR LUI PRESENTATION DE PHYSIQUE Présenté par :  IRENGE Archippe  KAMBALA Meschac  LANGA Arthur  NJAOKAKO Delphin  MAKUKU Aristide  MUMBA Alphonse  TANGANA Nathan
  • 2. SOMMAIRE  DEPLACEMENT DES CHARGES ELECTRIQUES  Définitions  Charges électriques  Déplacements de charges & potentiel électrique  RESISTIVITE ELECTRIQUE  Définition  Influence sur la résistance  Résistivité de quelques matériaux  RESISTANCE ELECTRIQUE  Résistance électrique & loi d’ohm  code de couleurs des résistances  Relations entre résistance & résistivité  Associations et calculs des résistances  CONCLUSION
  • 3. Chaque jour, nous profitons des bienfaits du courant électrique. Le secteur 220 Volts fournit le courant nécessaire pour allumer les lampes de la maison, faire fonctionner le réfrigérateur, le télévision ou l’ordinateur. Les piles nous fournissent le courant nécessaire pour écouter notre baladeur ou pour téléphoner avec notre portable. Pourtant le courant électrique ne s’obtient qu’en mettant en mouvement les électrons. On n’est pas ici pour parler de la production du courant électrique mais pour comprendre cela il faudra nécessairement parler de l’atome. Il faudra retenir qu’après toute les expérimentations on est parvenu à montrer que les électrons son chargés, soit positivement soit négativement. Et le déplacement de ceux-ci va des ceux chargés positivement à ceux chargés négativement RAPPEL SUR LES CHARGES ELECTRIQUES
  • 4. La charg électrique c’es quoi  C’est une propriété fondamentale de la matière.  Elle peut prendre deux formes soit positive soit négative  L’unité de la charge électrique est le Coulomb (C)  C’est la quantité d’électricité traversant une section d’un conducteur parcouru par un courant d’intensité de 1 ampère pendant 1 seconde.  La charge élémentaire |e| = 1.602 X 10-19 Coulombs.
  • 5. LE DEPLACEMENT DES CHARGES ELECTRIQUES Comme dans tous les domaines de la physique, le déplacement d’un objet quelconque (une bille, des molécules d’eau, de l’air...) est dû à un apport d’énergie caractérisé par le travail. L’unité du travail (ou énergie) est le joule. Par exemple, l’intensité du courant est comparée à un débit d’eau, la section du conducteur correspondant à la section du tuyau. En électricité, le générateur joue le rôle d’une pompe où l’eau est remplacée par des charges électriques. La différence d’état électrique (équivalent de la pression) est appelée différence de potentiel ou tension électrique. Nous pouvons aussi comparer le déplacement d’une charge électrique au déplacement d’une masse entre un niveau haut et un niveau plus bas, ce qui constitue la chute de la masse. Dans tous les cas, nous avons affaire à un travail qui peut être exprimé par : W = Q (UA − UB) = Q.U en joule (J)
  • 6. Q = I. t I = courant en ampères t en secondes Q = quantité de charge
  • 7. RESISTIVITE ELECTRIQUE  Par définition La résistance d’un conducteur varie en fonction de la longueur, de la section et de la natu de celui-ci. On appelle Résistivité électrique (ρ) d’un matériau, le coefficient qui entre dans le calcul sa résistance.  Influence sur la résistance électrique La résistivité se désigne par la lettre ρ. La loi de Pouillet nous permet d’écrire la relation On constate que la résistivité est directement proportionnel à la résistance, Plus la résistivité augmente, la résistance augmente aussi. 𝝆 = 𝑹 𝑿 𝑺 𝒍 R = résistance s = section l = longueur du conducteur
  • 8. Valeurs des résistivités de quelques matériaux
  • 9. RESISTANCE ELECTRIQUE  La résistance est un composant qui s’oppose plus ou moins au passage du courant électrique  Les résistances sont des composants fabriqués en utilisant du carbone graphité, mélangé avec l’argile soit à l’aide d’un alliage possédant un fort coefficient de résistivité (constantan, manganin...) ou par dépôt sur un film métallique de couche d’oxydes..  Les résistances sont représentées comme suit:  Elles sont placées dans les circuits électriques pour limiter le courant ou pour chuter la tension Symbole Européen Symbole Américain
  • 10. Dans tous les cas, le choix d’utiliser une résistance se base sur trois critères:  Sa valeur ohmique  Sa puissance dissipée  Sa précision ou tolérance ⚠Remarque : →Il existe une famille de résistances qui possède la propriété de varier en fonction d’un paramètre particulier. Parmi les plus utilisées, nous trouvons les thermistances qui sont des résistances dont la valeur varie en fonction de la température, soit en augmentant (CTP : thermistance à coefficient de température positif), soit en diminuant (CTN : thermistance à coefficient de température négatif). Ces résistances réservées à des applications particulières de contrôle et de comparaison ne seront pas étudiées dans ce livre. →Les résistances peuvent être des charges telles que le lampes, les appareils récepteurs, etc… Quoi qu’il en soit, dès que la charge s’oppose au passage du courant elle est comparable à une résistance. Critères de choix des résistances
  • 11. Détermination de la résistance par le code de couleur  Les valeurs de résistances normalisées de la série E12 peuvent être lues sur leurs boitiers en déchiffrant un code appelé code de couleur. Elles peuvent en contenir 4 ou 5 généralement.
  • 13. Valeurs standards normalisées de la série E12  Ces valeurs des résistances sont celles qu’on trouvera le plus souvent sur le marché.  Peut importe la façon dont on décode sa résistance on doit surement tomber sur l’une de ces valeurs
  • 14. Comme vu précédemment la résistivité varie en fonction de la matière utilisée ; tandis que la valeur de la résistance dépend de plusieurs facteurs dont la surface de l’élément (section S), la dimension de l’élément et sa résistivité. La résistivité est beaucoup utilisée dans les installations électriques pour déterminer l’influence du transport de l’énergie d’un point à un autre, d’une ville à une autre. Le choix des matériaux constituant les conducteurs influencera donc la valeur de la résistance, d’où en considérant que le conducteur a une forme cylindrique on aura : R = 𝜌. 𝑙 𝑠 exprimée en ohm ( 𝜌 en Ω . mm2 .m-1 ; 𝑙 en m ; s en mm 2 Plus la résistivité augmente plus la résistance augmente aussi. Relations entre résistivité et résistance
  • 15. Associations des résistances et dimensionnement Deux résistances sont en série s’ils sont parcourus par le même courant électrique (même intensité). Ils sont en parallèle s’ils ont une même différence de potentiel à leurs bornes. Ces définitions simples s’étendent à n résistances ou éléments. Cette définition s’adapte aussi à tous les dipôles. Montage en série Montage en parallèle Sachant que la loi d’ohm stipule que U = R. I la différence entre ces deux montages vient du fait que bien que les résistances du premier circuit soient égales à celles du deuxième, la résistance équivalente à considérer pour appliquer cette loi n’est pas la même. (1)U1 et U2 sont les tensions aux bornes respectivement des résistances R1 et R2. Or, puisque le courant I est commun aux deux résistances. (2)Le courant I se partage en deux courants I1 et I2 avec : I1 = U /R1 et I2 = U /R2 avec I = I1 + I2
  • 16. C’est quoi série /parallèle? Pour le dipôle de la figure précédente on aura donc U1 = R1.I et U2 = R2.I d’où U = U1 + U2 = R1.I + R2.I = (R1 + R2). I La loi d’Ohm donne : U = Réq . I La résistance Réq équivalente aux résistances R1 et R2 en série vaut donc : Réq = R1 + R2 et en général : Réq = R1 + R2 + R3 + ··· Rn ⚠Généralisation : La résistance équivalente à n résistances branchées en série est égale à la somme des n résistances. Nous avons : U = Réq. I . La résistance Réq équivalente aux résistances R1 et R2 en parallèle est donc telle que : 1 𝑅é𝑞 = 1 𝑅1 + 1 𝑅2 d’où : Réq = 𝑅1 𝑅2 𝑅1+𝑅2 et :Géq = 𝟏 𝑹é𝒒 ⚠Généralisation : La résistance équivalente à n résistances en parallèle est une résistance R qui a une conductance G égale à la somme des conductances. Géq est appelée conductance équivalente (G1 et G2 sont respectivement les conductances des éléments R1 et R2).
  • 17. Dimensionnements et calculs des résistances  On retiendra que pour trouver les résistance équivalentes de tous les circuits, le loi d’ohm nous servira de base. U = R X I d’où R = U / I  Toutes fois quand les montages commencent à être trop complexe, on devra recourir à d’autres théorèmes tels que le Théorème de KENELLY, le théorème de Thévenin, la loi de MILLMAN pour n’en citer que ceux –ci.  Il existe aussi des montages dits « mixtes » , elles regroupes des formes en séries et en parallèle. Le principe pour le calcul dans ces derniers est juste d’isoler les circuits selon leur groupement…
  • 18. CONCLUSION A retenir : • La résistance, notée souvent « R », transforme ainsi l’énergie électrique reçue en énergie thermique par dégagement de chaleur. Ce phénomène est connu sous le nom d’effet Joule. • La loi d’ohm nous permet de faire des calculs simples et rapides et faciliter la compréhension des schémas lors de plusieurs associations des résistances • Les résistances peuvent être des charges telles que le lampes, les appareils récepteurs, etc… Quoi qu’il en soit, dès que la charge s’oppose au passage du courant elle est comparable à une résistance. • Dans le cas particulier d’un conducteur cylindrique à section constante « S », nous pouvons déterminer la résistance R ou la conductance G d’un tronçon du conducteur de longueur l: R = 𝜌. 𝑙 𝑠 exprimée en ohm et G = 𝜎 𝑠 𝑙 exprimée en siemens ou Ω-1 • Plus la résistivité d’un matériau augmente plus la résistance augmente. • La résistance équivalente à n résistances branchées en série est égale à la somme des n résistances. • La résistance équivalente à n résistances en parallèle est une résistance R qui a une conductance G égale à la somme des conductances. • On recourt à certains théorèmes/Principes pour résoudre certains systèmes/ montages des résistances complexes.
  • 19. Merci de votre attention !!!