Tension, courant et résistance : entraînez-vous

Comprendre tension, courant et résistance

Le courant électrique est un déplacement de porteurs de charges, mesuré en ampères (A) par un ampèremètre placé en série dans le circuit. La tension, mesurée en volts (V) par un voltmètre branché en dérivation, représente la différence de potentiel entre deux points : c'est elle qui met les charges en mouvement. Une confusion fréquente consiste à dire qu'un courant « traverse » un dipôle alors que la tension se mesure entre ses bornes : l'intensité est la même en tout point d'une branche, mais la tension, elle, diffère d'un dipôle à l'autre.

La résistance, exprimée en ohms (Ω), traduit l'opposition d'un composant au passage du courant. La loi d'Ohm relie les trois grandeurs : U = R × I, où U est la tension en volts, R la résistance en ohms et I l'intensité en ampères. Par exemple, un conducteur de 100 Ω traversé par un courant de 0,25 A présente une tension de 25 V à ses bornes. Attention à l'erreur classique consistant à diviser la tension par l'intensité alors que l'une des valeurs est déjà la résistance cherchée : I = U/R et R = U/I sont deux réarrangements de la même relation.

Dans un circuit en série, l'intensité est identique dans tous les dipôles et les tensions s'additionnent (loi des mailles) ; dans un circuit en dérivation, la tension est la même aux bornes de chaque branche et les intensités se partagent (loi des nœuds). Beaucoup d'élèves croient qu'ajouter une résistance en dérivation augmente la résistance totale : c'est l'inverse, la résistance équivalente diminue, car chaque branche offre un chemin supplémentaire au courant. Enfin, une résistance n'est pas un « consommateur de courant » : elle limite l'intensité et dissipe de l'énergie sous forme de chaleur (effet Joule), la puissance étant P = U × I.