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Courant, résistance et résistivité : révisions

Revoir les termes clés, les formules et les compétences relatives au courant, à la résistance et à la résistivité, notamment comment déterminer le sens du courant et savoir de quoi dépend la résistance.

Termes clés

Terme (symbole)Définition
Intensité (I)Mesure de la quantité de charge qui traverse une surface donnée par unité de temps. Dans le système international (SI), son unité est l'start text, a, m, p, e, with, \`, on top, r, e, space, left parenthesis, A, right parenthesis, end text.
Ampère (start text, A, end text)Intensité correspondante au transfert d'une charge de 1, start text, c, o, u, l, o, m, b, end text en une seconde. Son équivalent en unités SI est start fraction, start text, C, end text, divided by, start text, s, end text, end fraction.
Courant continu (CC)Flux constant de charge dans une même direction.
RésistanceComposant électrique permettant de réduire le flux de courant.
Résistance électrique (R)Mesure de la force avec laquelle un objet s’oppose au passage d’un courant électrique. Elle dépend du matériau, de la longueur et de la surface de section. Son unité SI est l’ohm (\Omega).
Résistivité (rho)Mesure de la force avec laquelle un matériau donné s’oppose au passage d’un courant électrique. Son unité SI est l’ohm-mètre (\Omega, dot, start text, m, end text).
Ohm (\Omega)Unité de mesure de la résistance électrique. Son équivalent en unités SI est start fraction, start text, k, g, end text, dot, start text, m, end text, squared, divided by, start text, s, end text, cubed, dot, start text, A, end text, squared, end fraction.

Formules

FormuleSymbolesEn clair
I, equals, start fraction, delta, q, divided by, delta, t, end fractionI est l’intensité, delta, q est la charge nette et delta, t est l’intervalle de temps.L’intensité est égale à la variation de charge sur la variation de temps.
R, equals, start fraction, rho, l, divided by, A, end fractionR est la résistance électrique, rho est la résistivité, l est la longueur, et A est la surface de section.La résistance électrique est proportionnelle à la résistivité et à la longueur, et inversement proportionnelle à la surface de section.

Comment se représenter l’intensité

L’intensité du courant correspond à la quantité de charges traversant une surface pendant un temps donné. La figure 1 représente un fil traversé de droite à gauche par des charges q, et dont la section transversale présente une surface A. Si on comptait le nombre de charges passant à travers cette surface pendant une seconde, on obtiendrait l’intensité.
Figure 1. Charges q circulant dans un fil à travers une surface de section A.

Comment déterminer le sens du courant

Le sens du courant est représenté par une flèche surmontée du symbole I. Il correspond toujours au sens de circulation des charges positives, tel qu’indiqué sur la figure 2A. C’est ce qu’on appelle le sens conventionnel du courant.
Figure 2. A) Le sens conventionnel du courant correspond au déplacement des charges positives. B) Dans un fil, les électrons circulent dans le sens contraire au sens conventionnel du courant.
En réalité, dans des conducteurs tels que les fils électriques, les seules charges à se déplacer sont les électrons, qui circulent dans le sens opposé à I (voir Figure 2B). Le fait de représenter I comme sens de circulation des charges positives est une convention historique, qui revient à dire que les charges négatives se déplacent dans le sens contraire.

De quoi dépend la résistance électrique ?

La résistance électrique dépend de la taille, de la forme et du matériau d’un objet. Sur la figure 3 ci-dessous, la résistance du cylindre est directement proportionnelle à sa longueur l. Plus le cylindre est long, plus la résistance est grande.
Figure 3. Cylindre régulier de longueur l et de surface de section A. Plus le cylindre est long, plus sa résistance est élevée. Plus sa surface de section A est grande, plus sa résistance est basse. Crédits : image adaptée d’après OpenStax College Physics. Image originale extraite d’OpenStax, CC BY 4.0
De plus, la résistance est inversement proportionnelle à la surface de section A. Si on double le diamètre du cylindre, la surface de section est multipliée par 4, ce qui divise la résistance par 4.
La résistivité rho d’un matériau dépend de sa structure moléculaire et atomique, et varie avec la température. Dans la plupart des conducteurs, la résistivité augmente avec la température.

En savoir plus

Pour en savoir plus sur l'intensité et la résistance électriques, rendez-vous sur notre vidéo sur la résistivité et la conductivité.