Comment jouer à Laboratoire d'Ohm
- Choisis un test et lis sur la carte le générateur, la résistance ou les mesures des appareils.
- Utilise V = I·R, I = V ÷ R ou R = V ÷ I ; pour la LED, retire d'abord ses 2,0 V.
- Tape ta prédiction et appuie sur Démarrer. Le générateur monte, les appareils suivent et la caractéristique se trace toute seule.
- Compare les appareils et le graphique avec ta prédiction orange.
Courant, tension et résistance
Une tension pousse les charges dans un circuit et une résistance les freine. Pour une résistance fixe à température constante, deux fois plus de tension donne deux fois plus de courant : le courant est proportionnel à la tension, et la constante qui les relie est la résistance, V = I·R. Cette seule règle donne trois formes, I = V ÷ R, R = V ÷ I et V = I·R, donc deux grandeurs donnent la troisième. Tracée en courant en fonction de la tension, une résistance donne une droite qui passe par l'origine, de pente 1 ÷ R : une droite raide correspond à une petite résistance. Tout n'obéit pas à la loi d'Ohm. Une LED ne laisse presque pas passer de courant tant que sa tension n'atteint pas environ 2 V, puis garde cette tension pendant que le courant augmente ; il lui faut donc une résistance en série pour fixer son courant, et la résistance reçoit la tension que la LED laisse.
Un modèle d'apprentissage ciblé
Les résistances sont fixes, donc leurs caractéristiques sont des droites qui passent par l'origine, et le courant est établi tout de suite. Le générateur monte régulièrement de 0 à sa tension réglée en 2 s puis la garde 1 s ; les appareils sont idéaux et les fils n'ont pas de résistance. La LED est idéale : aucun courant sous 2,0 V, puis une chute constante de 2,0 V (les vraies LED varient). Les points des électrons avancent à une vitesse qui suit le courant, pas à la vraie vitesse de dérive. Les réponses à 2 % près sont justes.