Nous pouvons affirmer que dans un circuit électrique, si la différence de potentiel appliquée entre deux de ses points est égale à 1 volt et la résistance partielle du segment compris entre ces deux points est de 1 Ohm, un courant de 1 ampère circule dans ce segment.
La loi d'Ohm établit de manière très simple les relations existantes entre les trois grandeurs électriques suivantes : tension (V), courant (I) et résistance (R).
Cette loi a été énoncée par le célèbre physicien allemand George Simon Ohm et est certainement la plus importante parmi celles relatives à l'électricité.
L'énoncé est exactement le suivant :
"L'intensité du courant dans un circuit est directement proportionnelle à la tension qui lui est appliquée et inversement proportionnelle à la résistance du circuit lui-même".
Son expression mathématique est :
I = V / R
qui permet de calculer le courant en connaissant la tension et la résistance. De cette formule dérivent :
V = I * R
R = V / I
qui permettent de déterminer la tension ou la résistance lorsque les deux autres grandeurs sont connues. Si une seule f.e.m. (force électromotrice) de valeur E est appliquée au circuit, nous verrons que la formule de la loi d'Ohm se transforme comme suit :
I = E / (R + r)
où "r" est la résistance interne du générateur. Si nous considérons le circuit avec un seul résistor et supposons que la différence de potentiel entre les bornes A et B a la valeur V, le courant circulant dans la résistance R sera :
I = V / R
En considérant plutôt le circuit avec deux résistors alimenté par un générateur de f.e.m. E et de résistance interne r, si R1 et R2 sont les résistances externes ou de charge connectées en série, nous aurons :
I = E / (R1 + R2 + r)
d'où nous tirons
E = I(R1 + R2 + r) = I R1 + I R2 + I r.
Les produits I R1, I R2 et I r (courants pour résistances) expriment respectivement les différences de potentiel existantes entre les points (A C) et (C B), ainsi que la chute de tension interne du générateur.
Nous pouvons constater que la f.e.m. E appliquée au circuit est égale à la somme des différences de potentiel partielles, qui sont également appelées "chutes de tension".
Les chutes de tension IR1 et IR2 se produisent dans le circuit externe et peuvent produire un effet utile. La chute de tension Ir se produit à l'intérieur du générateur et n'a aucune utilité.
Supposons maintenant que l'interrupteur soit ouvert : aucun courant ne circule dans le circuit et, puisque I = 0, la chute de tension interne sera nulle et la d.d.p. entre les deux bornes A et B du générateur sera égale à la f.e.m du générateur lui-même : VAB = E.
Si, en revanche, le circuit est fermé et qu'un courant I circule, nous aurons entre A et B une différence de potentiel (d.d.p.)
VAB = E - I * r
Un autre cas où la condition VAB = E se vérifie est lorsque la résistance interne du générateur est nulle (r = 0).
Même si la plupart d'entre nous connaît et sait utiliser correctement la "Loi d'Ohm", nous ne devons pas oublier qu'il y a des personnes débutantes qui, bien que connaissant l'existence de cette loi, ne savent pas l'utiliser dans la pratique pour en tirer le meilleur avantage possible.
Nous renvoyons à un simulateur pour d'éventuels exemples et applications.