Physique-Chimie : Signaux et capteurs électriques

Thème : Loi d’Ohm et caractéristique courant-tension

Introduction

Les capteurs électriques permettent de mesurer différentes grandeurs physiques en transformant ces grandeurs en signaux électriques. La relation entre la tension (V) et le courant (I) dans un conducteur est décrite par la loi d’Ohm.

La loi d’Ohm

Pour un conducteur électrique, la loi d’Ohm établit une relation simple entre la tension aux bornes et le courant qui la traverse :

\( V = R imes I \)

où :

• V : la tension en volts (V),
• I : le courant en ampères (A),
• R : la résistance électrique en ohms (Ω), qui est une propriété du matériau et de sa forme.

Caractéristique courant-tension

La caractéristique courant-tension d’un composant électrique est le graphique qui représente la relation entre V et I.

Pour un matériau conforme à la loi d’Ohm, cette caractéristique est une droite passant par l’origine :

Exemple pratiques

• Dans une résistance électrique, la loi d’Ohm s’applique, et le graphique est une droite.
• Pour certains matériaux comme les composants non linéaires, la relation V = R × I n’est pas valable, et la caractéristique n’est pas une droite.

Conclusion

La loi d’Ohm permet de comprendre comment un capteur électrique peut convertir une grandeur physique en un signal électrique simple. La caractéristique courant-tension est un outil essentiel pour analyser le comportement des différents composants électriques.