Comment trouver la tension aux bornes d'une résistance : plusieurs approches et exemples de problèmes

Comment trouver la tension aux bornes d'une résistance

comment trouver la tension aux bornes de la résistance — Image Circuit-fantastique – Wikimedia Commons, Wikimedia Commons, sous licence CC BY-SA 4.0.

Lorsque l’on travaille avec des circuits électriques, il est essentiel de comprendre comment trouver la tension aux bornes d’une résistance. La tension aux bornes d'une résistance fait référence à la différence de potentiel ou à la chute de tension qui se produit aux bornes de la résistance lorsque le courant électrique la traverse. Dans cet article de blog, nous explorerons différentes méthodes pour calculer et mesurer la tension aux bornes d’une résistance. Nous fournirons également des exemples pratiques pour vous aider à consolider votre compréhension.

Comment calculer la tension aux bornes d'une résistance

Utiliser la loi d'Ohm pour calculer la tension

La loi d'Ohm est un principe fondamental en électronique qui relie la tension, le courant et la résistance. Selon la loi d'Ohm, la tension aux bornes d'une résistance (V) peut être calculée en multipliant le courant (I) circulant à travers la résistance par sa résistance (R). Mathématiquement, cela peut s'exprimer comme suit :

$V = I fois R$

Disons que nous avons un circuit avec une résistance de 10 ohms et un courant de 2 ampères qui le traverse. Nous pouvons calculer la tension aux bornes de la résistance en utilisant la loi d'Ohm comme suit :

$V = 2 , texte{A} fois 10 , Omega = 20 , texte{V}$

La tension aux bornes de la résistance est donc de 20 volts.

Calcul de la tension sans courant

Parfois, vous devrez peut-être trouver la tension aux bornes d’une résistance sans connaître le courant qui la traverse. Dans de tels cas, vous pouvez utiliser l'équation du diviseur de tension. L'équation du diviseur de tension vous permet de calculer la tension aux bornes d'une résistance en fonction du rapport de sa résistance à la résistance totale du circuit.

La tension aux bornes d'une résistance spécifique (Vr) peut être calculée à l'aide de la formule suivante :

$Vr = frac{Rr}{Rt} fois Vt$

Où :
– Vr est la tension aux bornes de la résistance d’intérêt.
– Rr est la résistance de la résistance d’intérêt.
– Rt est la résistance totale du circuit.
– Vt est la tension totale aux bornes du circuit.

Par exemple, considérons un circuit avec deux résistances en série. La résistance totale est de 20 ohms et la tension totale aux bornes du circuit est de 10 volts. Si l'une des résistances a une valeur de 5 ohms et que vous souhaitez connaître la tension à ses bornes, vous pouvez utiliser l'équation du diviseur de tension :

$Vr = frac{5 , Omega}{20 , Omega} fois 10 , texte{V} = 2.5 , texte{V}$

Par conséquent, la tension aux bornes de la résistance de 5 ohms est de 2.5 volts.

Calcul de la tension aux bornes d'une résistance en série

Dans un circuit en série, la tension totale est divisée entre les résistances en fonction de leurs valeurs de résistance individuelles. La tension aux bornes de chaque résistance est proportionnelle à sa résistance. Pour calculer la tension aux bornes d’une résistance spécifique dans un circuit en série, vous pouvez utiliser la formule suivante :

Voir aussi Résolution d'équations de porte : un guide complet pour maîtriser l'art

$Vr = frac{Rr}{Rt} fois Vt$

Considérons un circuit en série avec trois résistances, R1 = 5 ohms, R2 = 10 ohms et R3 = 15 ohms. La tension totale aux bornes du circuit est de 12 volts. Si nous voulons trouver la tension aux bornes de R2, nous pouvons utiliser la formule :

$V2 = frac{R2}{Rt} fois Vt = frac{10 , Omega}{5 , Omega + 10 , Omega + 15 , Omega} fois 12 , text{V} = 4 , text{V}$

Par conséquent, la tension aux bornes de la résistance R2 est de 4 volts.

Calcul de la tension aux bornes d'une résistance en parallèle

Dans un circuit parallèle, la tension aux bornes de chaque résistance est la même, tandis que le courant est divisé en fonction des valeurs de résistance. Pour calculer la tension aux bornes d’une résistance dans un circuit parallèle, vous pouvez utiliser la formule suivante :

$Vr = Vt$

Où :
– Vr est la tension aux bornes de la résistance d’intérêt.
– Vt est la tension totale aux bornes du circuit.

Considérons un circuit parallèle avec trois résistances, chacune ayant une résistance de 10 ohms. La tension totale aux bornes du circuit est de 15 volts. Si nous voulons trouver la tension aux bornes de l’une des résistances, nous pouvons utiliser la formule :

$Vr = Vt = 15 , texte{V}$

Par conséquent, la tension aux bornes de chaque résistance est de 15 volts.

Comment mesurer la tension aux bornes d'une résistance

Utiliser un multimètre pour mesurer la tension

Un multimètre est un outil polyvalent utilisé pour mesurer diverses grandeurs électriques, y compris la tension. Pour mesurer la tension aux bornes d’une résistance à l’aide d’un multimètre, procédez comme suit :

Réglez le multimètre sur le mode de mesure de tension.
Connectez les fils du multimètre en parallèle avec la résistance, en veillant à la bonne polarité.
Lisez la valeur de tension affichée sur le multimètre.

Assurez-vous de sélectionner une plage de tension appropriée sur le multimètre pour obtenir une lecture précise.

Utiliser un oscilloscope pour mesurer la tension

Un oscilloscope est un instrument plus avancé utilisé pour visualiser et mesurer les formes d'onde électriques. Pour mesurer la tension aux bornes d’une résistance à l’aide d’un oscilloscope, vous pouvez suivre ces étapes :

Connectez les sondes de l'oscilloscope en parallèle avec la résistance, en veillant à la bonne polarité.
Ajustez les paramètres de l'oscilloscope pour afficher la forme d'onde de tension.
Lisez la valeur de tension sur l’écran de l’oscilloscope.

Un oscilloscope fournit une représentation visuelle de la forme d'onde de tension, vous permettant d'analyser les caractéristiques du signal.

Mesurer la tension dans LTSpice

LTSpice est un logiciel populaire utilisé pour la simulation de circuits. Il vous permet de simuler et de mesurer diverses grandeurs électriques, dont la tension. Pour mesurer la tension aux bornes d'une résistance à l'aide de LTSpice, vous pouvez suivre ces étapes :

Créez un schéma de circuit dans LTSpice, y compris la résistance qui vous intéresse.
Exécutez la simulation.
Utilisez l'outil de sonde de tension pour mesurer la tension aux bornes de la résistance.
Lisez la valeur de tension à partir des résultats de la simulation.

Voir aussi Un HPF peut-il être construit en utilisant uniquement R et C ?

LTSpice fournit une représentation précise du comportement du circuit, ce qui en fait un outil précieux pour les mesures de tension.

Exemples pratiques de recherche de tension aux bornes d'une résistance

Trouver la tension dans un circuit combiné

Considérons un circuit combiné avec des résistances dans des configurations série et parallèle. Pour trouver la tension aux bornes d'une résistance spécifique, appliquez les formules et techniques pertinentes évoquées précédemment pour les circuits en série et en parallèle.

Trouver la tension aux bornes de chaque résistance dans un circuit en série

Dans un circuit en série, la tension aux bornes de chaque résistance est proportionnelle à sa résistance. Pour trouver la tension aux bornes de chaque résistance, vous pouvez utiliser la formule :

$Vr = frac{Rr}{Rt} fois Vt$

Appliquez cette formule pour chaque résistance du circuit série afin de déterminer la tension aux bornes de chacune.

Trouver la tension aux bornes des résistances parallèles

Dans un circuit parallèle, la tension aux bornes de chaque résistance est la même. Pour connaître la tension aux bornes de chaque résistance, mesurez simplement la tension en tout point du circuit.

Trouver la tension aux bornes de deux résistances

Considérons un circuit avec deux résistances connectées en série. Pour trouver la tension aux bornes de chaque résistance, utilisez l’équation du diviseur de tension :

$Vr = frac{Rr}{Rt} fois Vt$

Appliquez cette formule séparément pour chaque résistance afin de calculer la tension à leurs bornes.

En appliquant les formules et techniques appropriées, vous pouvez trouver la tension aux bornes de n’importe quelle résistance dans diverses configurations de circuit.

N'oubliez pas que comprendre comment trouver la tension aux bornes d'une résistance est crucial pour analyser et concevoir des circuits électriques. Que vous soyez un passionné d'électronique, un étudiant ou un professionnel, ces connaissances amélioreront considérablement votre compréhension et votre capacité à travailler efficacement avec des circuits.

Maintenant que vous avez appris différentes méthodes pour calculer et mesurer la tension aux bornes d’une résistance, vous êtes bien équipé pour relever divers défis de circuit. Continuez à vous entraîner et vous deviendrez bientôt un maître dans l'analyse des chutes de tension et la compréhension du comportement des circuits.

Bonne exploration et expérimentation !

Quel est le lien entre la chute de tension aux bornes d'une résistance et la compréhension de la chute de tension du câble ?

La chute de tension aux bornes d’une résistance peut être comparée à la compréhension de la chute de tension d’un câble. Lorsqu’un courant traverse une résistance, une chute de tension se produit à ses bornes selon la loi d’Ohm. De même, lorsque le courant électrique circule dans un câble, il y aura également une chute de tension sur toute sa longueur en raison de la résistance du câble. Cette compréhension de la chute de tension pour les câbles est cruciale en génie électrique, car elle aide à déterminer la taille de câble appropriée et à minimiser les pertes de puissance. Pour avoir un aperçu plus approfondi de la chute de tension des câbles, vous pouvez vous référer à l'article sur Comprendre la chute de tension pour le câble.

Voir aussi Qu'est-ce qu'un triangle de puissance : 23 faits que vous devez savoir

Problèmes numériques sur la façon de trouver la tension aux bornes d'une résistance

Problème 1:

Dans un circuit, une résistance avec une résistance $R = 5 , Oméga$ est connecté à une source de tension avec une force électromotrice $fem) de ( V = 12 , V$ . Trouvez la tension aux bornes de la résistance.

Solution:
Pour trouver la tension aux bornes de la résistance, nous pouvons utiliser la loi d’Ohm, qui stipule que la tension aux bornes d’une résistance est égale au courant qui la traverse multiplié par sa résistance.

Loi d'Ohm : $V = Je cdot R$

Nous devons trouver le courant circulant dans le circuit. Pour ce faire, nous pouvons utiliser une autre formule, qui relie le courant à la force électromotrice et à la résistance totale dans le circuit.

Formule: $je = frac{V}{R_{text{total}}}$

Puisqu’il n’y a qu’une seule résistance dans le circuit, la résistance totale est égale à la résistance de la résistance.

En substituant les valeurs données dans les formules, nous obtenons :

$I = frac{12,V}{5,Oméga} = 2.4,A$

$V = I cdot R = 2.4,A cdot 5,Omega = 12,V$

La tension aux bornes de la résistance est donc de 12 V.

Problème 2:

Dans un circuit, une résistance avec une résistance $R = 10 , Oméga$ est connecté à une batterie avec une force électromotrice $fem) de ( V = 24 , V$ . Trouvez le courant qui traverse la résistance.

Solution:
Pour trouver le courant circulant à travers la résistance, nous pouvons à nouveau utiliser la loi d’Ohm, qui stipule que le courant circulant à travers une résistance est égal à la tension aux bornes de celle-ci divisée par sa résistance.

Loi d'Ohm : $je = frac{V}{R}$

En substituant les valeurs données dans la formule, on obtient :

$I = frac{24,V}{10,Oméga} = 2.4,A$

Le courant qui traverse la résistance est donc de 2.4 A.

Problème 3:

Dans un circuit, une résistance avec une résistance $R = 8 , Oméga$ est connecté à une batterie avec une force électromotrice $fem) de ( V = 16 , V$ . Trouvez la puissance dissipée par la résistance.

Solution:
Pour connaître la puissance dissipée par la résistance, on peut utiliser la formule :

$P = frac{V^2}{R}$

En substituant les valeurs données dans la formule, on obtient :

$P = frac{16^2,V^2}{8,Oméga} = 32,W$

La puissance dissipée par la résistance est donc de 32 W.

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Sneha Panda

Je suis diplômé en génie électronique appliqué et instrumentation. Je suis une personne curieuse. J'ai un intérêt et une expertise dans des sujets tels que les transducteurs, l'instrumentation industrielle, l'électronique, etc. J'aime en apprendre davantage sur les recherches et les inventions scientifiques et je crois que mes connaissances dans ce domaine contribueront à mes efforts futurs.

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