On comprend maintenant que pour créer un courant électrique, il nous fait une source de tension ; c'est le rôle de la pile dans notre expérience. Nous avons aussi vu que plus la tension est forte plus le courant généré sera fort dans la lampe et vice-versa. Il faut faire attention à la tension utilisée car si elle est trop forte cela peut brûler le fil de la lampe et la rendre inutilisable. Mais quel est le lien entre la tension aux bornes de la lampe et le courant qui circule a travers elle ?

Nous avons déjà dit que la lampe en électricité est ce que l'on appelle une résistance. En plus des résistances classiques, elle émet de la lumière ; c'est une résistance lumineuse. Une résistance comme son nom l'indique a pour fonction de résister au courant. Plus la résistance est grande plus le courant est faible. L'unité pour la résistance est le Ohm. Il est ainsi possible de dire qu'une lampe a une résistance de 10 Ohm. Le courant lui a pour unité l'Ampère noté A, ou milliampère noté mA. Mais comment savoir l'intensité qui traverse une lampe si je lui applique une tension de 1 V, 2 V ou encore 4 V ? On sait que l'intensité va augmenter avec la tension mais comment est cette augmentation, on peut tout imaginer ; un courant de 0,1 A pour 1 V de 0,5 A pour 2 V et de 10 A pour 4 V par exemple, est-ce juste…non.

Pour tester ce lien, il suffit de faire des tests : mesurer à la fois la tension mais aussi l'intensité. Pour cela, on peut utiliser le multimètre en mode ampèremètre, ou plus simplement prendre une alimentation de laboratoire que l'on verra plus loin qui nous donne l'intensité et la tension. On choisit donc une résistance et l'on trace le graphe qui relie intensité en fonction de la tension appliquée. Pour une résistance de 10 Ohm, on trouvera quelque chose comme la figure ???. On remarque que pour 1 V on a 0,1 A, pour 2 V on a 0,2 A et pour 4V on a 0,4A. Il se trouve que l'on est en face de la relation la plus simple que l'on puisse avoir : l'intensité est proportionnel à la tension on a I = G*U. Multipliez par 2, 3 ou 4 la tension vous multiplierez par 2, 3 ou 4 l'intensité. Que vaut le facteur de proportionnalité G : simplement 1/R, l'inverse de la résistance. Ainsi avec une résistance de 10 Ohm, G = 1/R = 0,1, donc I = U/R = 0,1*U. Cette relation de proportionnalité entre la tension aux bornes d'une résistance et l'intensité qui la traverse est la fameuse Loi d'Ohm, que l'on reverra plus tard sous d'autres forme (U=RI par exemple) mais qui sont toutes équivalentes entre elles, en apprendre une c'est toutes les connaître quand on est un peu habitué au calcul algébrique.

Cette loi a une conséquence directe : il est très souvent inutile de mesurer l'intensité dans un circuit, cette dernière se déduit du calcul U/R. Ainsi lorsque vous aurez un circuit faisant intervenir des résistances (c'est très souvent le cas), il suffira de mesurer ou de lire la valeur de la résistance (hors circuit) puis de mesurer la tension aux bornes de la résistance (dans le circuit) pour en déduire le courant passant par cette résistance. On évite au maximum de faire des mesures d'intensité car cela implique que le courant passe à travers le multimètre. Cela comporte un danger pour le multimètre si le courant est trop fort, il peut endommager des composants.

Mesurer une résistance est encore plus facile que de mesurer une tension. Prenez un multimètre, mettez en position Ohmmètre, choisissez le bon calibre (le plus grand si vous ne savez pas) puis mettez les deux pointes de touche de chaque côté de votre résistance (sur le plot et le culot pour une lampe). La valeur d'une résistance est toujours positive et ne dépend pas du sens des pointes de touche. Les multimètres peuvent mesurer des résistance de quelques Ohms à quelques centaine de millions de Ohms.

À mi-chemin entre continuité et coupure = équivalent d'un tuyau très fin ou très long, qui ralentit le débit d'eau.

• filament d'une lampe à incandescence
• résistance chauffante d'un grille-pain, d'un four, d'un chauffe-eau, voir aussi Repair Académie : résistance chauffante
• composant électronique “résistance”, voir aussi Repair Académie : résistance électrique

À l'aide du multimètre, on obtient la valeur de la résistance (Ohm).

Il y a un lien entre la valeur de la résistance et la puissance consommée. Voyons en deux étapes.

Lien entre résistance et courant.
À partir de la tension présente (230V), ça va “passer” d'autant plus fort que la résistance est faible, donc courant (A = Ampère) = tension (V = Volt) divisée par résistance (Ohm). Résistance de chauffe-eau = 20 Ohm, donc courant = 11 Ampère environ.

Lien entre courant et puissance.
Je me mets à la place de la pompe de mon circuit de chaufface : pour maintenir une pression s'il y a un gros débit, il faut que je travaille ! Autrement dit, la puissance est le produit de la pression et du débit.
De même, la puissance (W = Watt) est égale à la tension (230V) multipliée par le courant (A = Ampère). Ici 230V x 11A ça fait environ 2500W.

En conclusion, la puissance est égale au carré de la tension (230V x 230V = 50000 V^2) divisé par la résistance (Ohm).
Les appareils usuels vont de quelques dizaines à quelques centaines d'ohm :

• 10 Ohm ⇔ 5000W (rare)
• 25 Ohm ⇔ 2000W (radiateur, chauffe-eau, bouilloire, four)
• 50 Ohm ⇔ 1000W (grille-pain)
• 100 Ohm ⇔ 500W (lampe halogène classique)
• 500 Ohm ⇔ 100W (lampe à incandescence)

Fils électriques : résistance négligeable, proche de zéro quand on tente de la mesurer au multimètre.