Exercices sur la résistance électrique Loi d’Ohm et conductibilité dans les métaux

, par  Bernard Vuilleumier , popularité : 4%
Ohm’s Law from the Wolfram Demonstrations Project by S. M. Blinder

Exercices extraits de l’ouvrage « Électricité » de J.-A. Monard. Editeur : centrale d’achats de la ville de Bienne, Rennweg 62, 2501 Bienne, 1976.


Exercice 1
Un fil de cuivre a une section de 0.1 mm2. Il est parcouru par un courant de 100 mA. Quelle est la force exercée par le champ électrique sur les électrons libres du cuivre ? Quelle est la tension aux bornes de ce conducteur si sa longueur vaut 300 m ?

- Rép.


Exercice 2
Un câble de cuivre de densité 8.94 a une masse de 200 kg et sa résistance vaut 0.64 Ω. Calculez sa longueur et sa section.

- Rép.


Exercice 3
Un condensateur de 1 μF de capacité porte une charge de 10-3 C. On le relie à une résistance de 1 MΩ. Calculez le courant au début de la décharge. Expliquez pourquoi ce courant n’est pas constant. En admettant qu’il soit à peu près constant pendant le premier centième de seconde de la décharge, calculez la valeur de la charge et de la tension du condensateur après ce laps de temps.

- Rép.


Exercice 4
Dans le circuit ci-dessous, la résistance de 3 ohms est parcourue par un courant de 12 mA. Calculez la tension aux bornes de la source.


- Rép.


Exercice 5
Un fil de fer a une longueur de 600 m et une section de 2 mm2. Ses extrémités sont reliées à un générateur dont la tension vaut 20 V. Calculez la vitesse des électrons libres dans le fil et leur mobilité. On admet qu’il y a, dans le fer, 1029 électrons libres par m3 (résistivité ρfer = 1.1 × 10-7 Ωm).
Dans le circuit précédent, on interpose un fil de cuivre de 1 km de long et de 1 mm2 de section, de façon que les deux conducteurs soient en série. Calculez la vitesse des électrons libres dans chaque conducteur. On admet que le cuivre possède également 1029 électrons libres par m3.

- Rép.


Exercice 6
Une résistance est constituée par un fil de maillechort dont le diamètre est de 0.6 mm, la longueur de 1 m et la résistivité de 3 × 10-7 Ωm. Elle est reliée à une source aux bornes de laquelle il y a une tension de 2 volts. La liaison est faite au moyen de deux fils de cuivre ayant une section de 1 mm2 et une longueur de 1.20 m. Calculez la tension entre les extrémités de chaque élément du circuit.

- Rép.