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Tension, intensité, résistance et puissance à partir de deux valeurs connues
La loi d'Ohm relie la tension, l'intensité et la résistance : U = R × I, donc I = U ÷ R et R = U ÷ I. La puissance vaut P = U × I, soit aussi R × I² ou U² ÷ R. Exemple : sous 12 V avec 0,5 A, la résistance vaut 24 Ω et la puissance 6 W ; sur le secteur en 230 V, un appareil de 2 000 W absorbe environ 8,7 A.
La loi d'Ohm s'écrit U = R × I : la tension U, en volts, est égale à la résistance R, en ohms, multipliée par l'intensité I, en ampères. On en déduit I = U ÷ R et R = U ÷ I, et la puissance vaut P = U × I. Un radiateur de 2 000 W branché en 230 V absorbe environ 8,70 A et présente une résistance d'environ 26,45 Ω ; 3 680 W correspondent à 3 680 ÷ 230 = 16 A, la limite d'une prise de 16 A.
Remplissez deux valeurs sur quatre, laissez les deux autres vides.
| Puissance | Intensité (A) | Résistance (Ω) |
|---|---|---|
| 100 W | 0,43 | 529,00 |
| 500 W | 2,17 | 105,80 |
| 1 000 W | 4,35 | 52,90 |
| 1 500 W | 6,52 | 35,27 |
| 2 000 W | 8,70 | 26,45 |
| 2 500 W | 10,87 | 21,16 |
| 3 000 W | 13,04 | 17,63 |
| 3 680 W | 16,00 | 14,38 |
| 4 600 W | 20,00 | 11,50 |
| 7 360 W | 32,00 | 7,19 |
Les trois formules sont U = R × I pour la tension, I = U ÷ R pour l'intensité et R = U ÷ I pour la résistance, avec U en volts, I en ampères et R en ohms. Pour les retenir, pensez au triangle URI et cachez la grandeur cherchée. Exemple : sous 12 V avec 0,5 A, la résistance vaut 12 ÷ 0,5 = 24 Ω.
Divisez la tension par l'intensité : R = U ÷ I. Un appareil qui consomme 10 A sous 230 V a une résistance de 230 ÷ 10 = 23 Ω. Convertissez d'abord les milliampères en ampères : sous 9 V avec 20 mA, soit 0,02 A, R = 9 ÷ 0,02 = 450 Ω. Le résultat est en ohms si U est en volts et I en ampères.
La loi d'Ohm indique que la tension aux bornes d'un conducteur ohmique est proportionnelle à l'intensité du courant qui le traverse : U = R × I. Le coefficient R est la résistance, exprimée en ohms (Ω). Elle porte le nom du physicien allemand Georg Simon Ohm, qui l'a publiée en 1827. Si l'intensité double, la tension aux bornes double aussi.
Au collège, on étudie quatre lois des circuits : l'unicité de l'intensité dans un circuit en série, l'additivité des tensions en série, l'égalité des tensions aux bornes de dipôles en dérivation et l'additivité des intensités en dérivation, appelée loi des nœuds. S'y ajoute la loi d'Ohm, U = R × I, qui relie la tension, l'intensité et la résistance.
La puissance électrique vaut P = U × I, en watts, avec U en volts et I en ampères. Avec la loi d'Ohm, on obtient aussi P = R × I² et P = U² ÷ R. Un appareil qui consomme 10 A sous 230 V a une puissance de 2 300 W ; à l'inverse, une bouilloire de 2 000 W absorbe environ 8,7 A sur le secteur.
Les multiples de l'ohm se convertissent de 1 000 en 1 000 : 1 kΩ (kilohm) = 1 000 Ω et 1 MΩ (mégohm) = 1 000 kΩ = 1 000 000 Ω. Dans l'autre sens, 1 Ω = 1 000 mΩ (milliohms). Ainsi, 4,7 kΩ font 4 700 Ω et 0,22 MΩ font 220 kΩ. Dans le calculateur, choisissez Ω ou kΩ pour la résistance.
Ce calculateur de loi d'Ohm trouve la tension, l'intensité, la résistance ou la puissance à partir de deux valeurs connues. Remplissez deux champs sur quatre : le calcul affiche les deux grandeurs manquantes et la formule utilisée. L'intensité se saisit en ampères ou en milliampères, la résistance en ohms ou en kilohms.
| Grandeur cherchée | Formules | Unité |
|---|---|---|
| Tension U | U = R × I ; U = P ÷ I ; U = √(P × R) | volt (V) |
| Intensité I | I = U ÷ R ; I = P ÷ U ; I = √(P ÷ R) | ampère (A) |
| Résistance R | R = U ÷ I ; R = U² ÷ P ; R = P ÷ I² | ohm (Ω) |
| Puissance P | P = U × I ; P = R × I² ; P = U² ÷ R | watt (W) |
Une LED rouge alimentée en 5 V demande environ 2 V et 20 mA. La résistance placée en série doit absorber 5 − 2 = 3 V : R = 3 ÷ 0,02 = 150 Ω, et elle dissipe P = 3 × 0,02 = 0,06 W. Si la valeur calculée n'existe pas dans le commerce, choisissez la valeur normalisée immédiatement supérieure.
En France, le réseau domestique délivre une tension de 230 V. L'intensité absorbée par un appareil vaut I = P ÷ 230 : un radiateur de 1 500 W consomme 6,52 A et un four de 3 000 W 13,04 A. Une prise de 16 A supporte donc au plus 16 × 230 = 3 680 W. Pour les appareils à moteur ou électroniques, la puissance dépend aussi du facteur de puissance : P = U × I reste alors une approximation.