Vidéo question :: Déterminer la puissance d’un composant électrique Physique

Transcription de la vidéo

Un courant de quatre ampères traverse une résistance de 10 ohms. Quelle est la puissance de la résistance ?

Alors, nous savons donc que nous avons une résistance avec une résistance de 10 ohms, que nous avons appelée 𝑅. On nous dit également qu’il y a un courant de quatre ampères à travers la résistance, et nous avons annoté ce courant avec la lettre 𝐼. Pour qu’il y ait un courant à travers elle, alors cette résistance doit faire partie d’un circuit complet. Ainsi, par exemple, nous pourrions imaginer le cas le plus simple possible, à savoir la résistance connectée en série avec une pile.

On nous demande de déterminer la puissance de la résistance. Et nous pouvons rappeler que la puissance électrique 𝑃 d’un composant ou la puissance qu’il dissipe ou transfère dans son environnement est égale au courant 𝐼 traversant ce composant multiplié par la différence de potentiel 𝑉 à ses bornes. Dans ce cas, nous connaissons déjà la valeur du courant 𝐼 traversant la résistance.

La différence de potentiel 𝑉 est la valeur qui sera mesurée par un voltmètre connecté en parallèle au bornes la résistance comme ceci. Mais nous ne savons pas quelle est cette valeur. Cependant, nous connaissons la résistance de la résistance. Et nous pouvons rappeler que la loi d’Ohm relie la résistance d’un composant, le courant le traversant et la différence de potentiel à ses bornes. Plus précisément, la loi d’Ohm nous dit que la différence de potentiel 𝑉 est égale au courant 𝐼 multiplié par la résistance 𝑅.

Nous pouvons alors utiliser l’équation de la loi d’Ohm pour remplacer 𝑉 dans l’équation de puissance par 𝐼 fois 𝑅. Nous remplacerons donc la grandeur 𝑉 dont nous ne connaissons pas la valeur par deux grandeurs 𝐼 et 𝑅 pour lesquelles nous connaissons les valeurs. Si nous prenons notre équation pour la puissance 𝑃 et que nous utilisons la loi d’Ohm pour remplacer la grandeur 𝑉 par 𝐼 fois 𝑅, alors nous avons que la puissance 𝑃 est égale à 𝐼 fois 𝐼 fois 𝑅, que nous pouvons écrire plus simplement comme 𝑃 égal à 𝐼 au carré fois 𝑅.

Cette équation nous dit que la puissance 𝑃 de la résistance est égale au carré du courant 𝐼 à travers la résistance multipliée par sa résistance 𝑅. Nous pouvons maintenant continuer en insérant nos valeurs pour 𝐼 et 𝑅 dans cette équation pour calculer la valeur de la puissance 𝑃. Lorsque nous faisons cela, nous constatons que 𝑃 est égal au carré de quatre ampères, c’est le courant 𝐼, multiplié par 10 ohms, la résistance 𝑅.

Notre courant en ampères et une résistance en ohms signifie que nous calculons une puissance en watts. En calculant l’expression, le carré de quatre est 16, nous avons donc 16 multiplié par 10 watts, ce qui donne une puissance de 160 watts. Donc, notre réponse à cette question est que la puissance de la résistance est de 160 watts.