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Physique-chimie · CAPCAP

Loi d'Ohm : exercices corrigés de CAP

Publié le 9 novembre 2026 · Mis à jour le 9 novembre 2026 · Signaler une erreur

L'essentiel

  • La loi d'Ohm relie la tension U, la résistance R et l'intensité I : U = R × I 3.
  • Pour un conducteur ohmique, la tension est proportionnelle à l'intensité 2.
  • On isole la grandeur cherchée : I = U / R et R = U / I. Convertis toujours les mA en A avant de calculer.
  • Dans un circuit à une seule maille, la tension de la source est égale à la somme des tensions des récepteurs 1.

Comment utiliser ces exercices

Ces exercices te font manipuler la tension, l'intensité et la résistance d'un circuit. Ils sont classés du plus simple au plus complet. Cherche d'abord seul, sur ta feuille, puis ouvre les indices, et seulement après la correction. Une erreur que tu comprends te fait plus progresser qu'une bonne réponse recopiée.

Rappel : ce qui se passe dans un circuit

Un ampèremètre se place dans le circuit pour mesurer l'intensité ; un voltmètre se branche aux bornes du dipôle pour mesurer la tension. Quand on fait varier la tension aux bornes d'un conducteur ohmique et qu'on relève l'intensité, les mesures montrent que les deux grandeurs évoluent dans la même proportion 2. Le rapport U/IU / I reste alors constant : c'est la résistance du conducteur.

Pour une résistance inconnue, on peut aussi la mesurer directement avec un ohmmètre, un instrument fait pour mesurer les résistances électriques 4. Dans un circuit à une seule maille, les tensions s'additionnent : la tension de la source est égale à la somme des tensions aux bornes des récepteurs 1. Tu t'en serviras dans l'exercice 5 et dans l'exercice 6.

Les exercices

Exercice 1 Tension aux bornes d'une résistance

★☆☆Environ 5 min

Un conducteur ohmique de résistance R=100 ΩR = 100\ \Omega est traversé par un courant d'intensité I=0,05 AI = 0{,}05\ \text{A}.

Calcule la tension UU à ses bornes.

Indice 1

Quelle forme de la loi d'Ohm donne directement UU ?

Indice 2

Les unités sont déjà les bonnes : ohms et ampères.

Voir la correction pas à pas
  1. On cherche la tension UU, on connaît RR et II : on utilise U=R×IU = R \times I.

  2. On remplace : U=100×0,05U = 100 \times 0{,}05.

  3. On calcule : U=5 VU = 5\ \text{V}.

La tension aux bornes du conducteur est de 5 V.

Exercice 2 Intensité dans un circuit

★☆☆Environ 5 min

Un conducteur ohmique de résistance R=240 ΩR = 240\ \Omega est soumis à une tension U=12 VU = 12\ \text{V}.

Calcule l'intensité II du courant qui le traverse, en ampères.

Indice 1

Isole II dans U=R×IU = R \times I.

Indice 2

Divise la tension par la résistance.

Voir la correction pas à pas
  1. On cherche II : on divise les deux côtés de U=R×IU = R \times I par RR, ce qui donne I=U/RI = U / R.

  2. On remplace : I=12/240I = 12 / 240.

  3. On calcule : I=0,05 AI = 0{,}05\ \text{A}, soit 50 mA.

L'intensité vaut 0,05 A, c'est-à-dire 50 mA.

Exercice 3 Trouver une résistance

★☆☆Environ 6 min

Une résistance est branchée sous une tension de 9 V9\ \text{V}. Un ampèremètre indique 0,03 A0{,}03\ \text{A}.

Calcule la valeur de la résistance RR.

Indice 1

Isole RR dans U=R×IU = R \times I.

Indice 2

Divise la tension par l'intensité.

Voir la correction pas à pas
  1. On cherche RR : on divise les deux côtés de U=R×IU = R \times I par II, ce qui donne R=U/IR = U / I.

  2. On remplace : R=9/0,03R = 9 / 0{,}03.

  3. On calcule : R=300 ΩR = 300\ \Omega.

La résistance vaut 300 Ω.

Exercice 4 Attention aux milliampères

★★☆Environ 8 min

Une résistance de 47 Ω47\ \Omega est traversée par un courant de 250 mA250\ \text{mA}.

Calcule la tension à ses bornes, en volts.

Indice 1

Convertis d'abord les milliampères en ampères.

Indice 2

1 mA=0,001 A1\ \text{mA} = 0{,}001\ \text{A}.

Voir la correction pas à pas
  1. On convertit : 250 mA=250×0,001=0,25 A250\ \text{mA} = 250 \times 0{,}001 = 0{,}25\ \text{A}.

  2. On cherche UU : on utilise U=R×IU = R \times I.

  3. On remplace : U=47×0,25U = 47 \times 0{,}25.

  4. On calcule : U=11,75 VU = 11{,}75\ \text{V}.

La tension est de 11,75 V. Sans la conversion, tu aurais trouvé 11 750, un résultat absurde pour un petit circuit.

Exercice 5 Additivité des tensions

★★☆Environ 8 min

Un générateur de 12 V12\ \text{V} alimente, dans un circuit à une seule maille, une lampe et un conducteur ohmique placés en série. La tension mesurée aux bornes de la lampe est de 7,5 V7{,}5\ \text{V}.

Quelle est la tension aux bornes du conducteur ohmique, en volts ?

Indice 1

Dans une seule maille, les tensions des récepteurs s'additionnent.

Indice 2

Quelle somme donne la tension du générateur ?

Voir la correction pas à pas
  1. Dans un circuit à une seule maille, la tension du générateur est égale à la somme des tensions des récepteurs 1.

  2. On écrit : Ugeˊn=Ulampe+URU_{\text{gén}} = U_{\text{lampe}} + U_R.

  3. On isole : UR=12−7,5U_R = 12 - 7{,}5.

  4. On calcule : UR=4,5 VU_R = 4{,}5\ \text{V}.

La tension aux bornes du conducteur ohmique est de 4,5 V.

Exercice 6 Deux résistances traversées par le même courant

★★☆Environ 10 min

Deux conducteurs ohmiques sont montés en série. Le premier a une résistance de 150 Ω150\ \Omega, le second de 100 Ω100\ \Omega. Le courant qui les traverse a pour intensité 0,04 A0{,}04\ \text{A}.

Calcule la tension que doit fournir le générateur, en volts.

Indice 1

Calcule la tension aux bornes de chaque résistance avec la loi d'Ohm.

Indice 2

Additionne ensuite les deux tensions.

Voir la correction pas à pas
  1. Pour la première résistance : U1=150×0,04=6 VU_1 = 150 \times 0{,}04 = 6\ \text{V}.

  2. Pour la seconde : U2=100×0,04=4 VU_2 = 100 \times 0{,}04 = 4\ \text{V}.

  3. Dans une seule maille, la tension du générateur est la somme des tensions des récepteurs 1.

  4. On additionne : U=6+4=10 VU = 6 + 4 = 10\ \text{V}.

Le générateur doit fournir 10 V.

Exercice 7 Lire une série de mesures

★★★Environ 12 min

Pour étudier un dipôle, un élève fait varier la tension à ses bornes et relève l'intensité.

UU (V) 2 4 6 8
II (A) 0,02 0,04 0,06 0,08

Montre que ce dipôle se comporte comme un conducteur ohmique, puis calcule sa résistance, en ohms.

Indice 1

Calcule le rapport U/IU / I pour chaque colonne.

Indice 2

Si le rapport reste le même, la tension est proportionnelle à l'intensité.

Voir la correction pas à pas
  1. Colonne 1 : 2/0,02=1002 / 0{,}02 = 100.

  2. Colonne 2 : 4/0,04=1004 / 0{,}04 = 100. Colonne 3 : 6/0,06=1006 / 0{,}06 = 100. Colonne 4 : 8/0,08=1008 / 0{,}08 = 100.

  3. Le rapport est constant : la tension est proportionnelle à l'intensité, ce qui caractérise un comportement ohmique 2.

  4. Ce rapport est la résistance : R=U/I=6/0,06=100 ΩR = U / I = 6 / 0{,}06 = 100\ \Omega.

Le dipôle est un conducteur ohmique de résistance 100 Ω. Sur un graphique, les points seraient alignés sur une droite passant par l'origine.

Exercice 8 Dépannage d'une résistance

★★★Environ 12 min

Un dépanneur mesure une tension de 4,6 V4{,}6\ \text{V} aux bornes d'une résistance et une intensité de 23 mA23\ \text{mA} pour le courant qui la traverse. La valeur attendue sur la notice est de 200 Ω200\ \Omega.

Calcule la résistance réelle, en ohms, puis dis si le composant est conforme.

Indice 1

Convertis les 23 mA en ampères.

Indice 2

Compare ton résultat à la valeur de la notice.

Voir la correction pas à pas
  1. On convertit : 23 mA=0,023 A23\ \text{mA} = 0{,}023\ \text{A}.

  2. On cherche RR : on utilise R=U/IR = U / I.

  3. On remplace : R=4,6/0,023R = 4{,}6 / 0{,}023.

  4. On calcule : R=200 ΩR = 200\ \Omega.

  5. Cette valeur est égale à celle de la notice : le composant est conforme.

La résistance mesurée est de 200 Ω : le composant est en bon état. Un ohmmètre, instrument conçu pour mesurer les résistances 4, aurait donné le même résultat directement.

Exercice 9 Même résistance, tension dix fois plus faible

★★☆Environ 10 min

Un conducteur ohmique de résistance R=115 ΩR = 115\ \Omega est d'abord alimenté sous la tension du secteur, U1=230 VU_1 = 230\ \text{V}. On le branche ensuite sous une tension dix fois plus faible, U2=23 VU_2 = 23\ \text{V}.

  1. Calcule l'intensité I1I_1 du courant dans le premier cas.
  2. Calcule l'intensité I2I_2 dans le second cas, en ampères.
  3. Compare I1I_1 et I2I_2 : que remarques-tu ?
Indice 1

Utilise la forme I=U/RI = U / R deux fois, avec la même résistance.

Indice 2

Divise I1I_1 par I2I_2 pour comparer les deux intensités.

Voir la correction pas à pas
  1. On cherche une intensité, on connaît UU et RR : on utilise I=U/RI = U / R.

  2. Premier cas : I1=230/115=2 AI_1 = 230 / 115 = 2\ \text{A}.

  3. Second cas : I2=23/115=0,2 AI_2 = 23 / 115 = 0{,}2\ \text{A}.

  4. On compare : I1/I2=2/0,2=10I_1 / I_2 = 2 / 0{,}2 = 10. Avec la même résistance, une tension dix fois plus faible donne une intensité dix fois plus faible 3.

Sous 23 V, l'intensité vaut 0,2 A, contre 2 A sous 230 V. La résistance ne change pas : si la tension est divisée par 10, l'intensité l'est aussi. C'est pourquoi une tension plus faible réduit fortement les risques pour les personnes.

Les questions qu'on se pose

Pourquoi faut-il convertir les milliampères en ampères ?

Parce que la loi d'Ohm donne un résultat juste quand UU est en volts, II en ampères et RR en ohms. Si tu gardes des mA, ton résultat est faux d'un facteur 1000. Retiens : 1 mA=0,001 A1\ \text{mA} = 0{,}001\ \text{A}, donc 250 mA=0,25 A250\ \text{mA} = 0{,}25\ \text{A}.

Comment retenir les trois formes de la loi d'Ohm ?

Apprends une seule forme, U=R×IU = R \times I 3, et retrouve les autres en isolant la grandeur cherchée : on divise par ce qui multiplie. Pour II, on divise par RR ; pour RR, on divise par II. Tu peux aussi dessiner un triangle avec UU en haut et RR, II en bas : tu masques la grandeur cherchée.

La loi d'Ohm marche-t-elle pour tous les dipôles ?

Non. Elle décrit les conducteurs ohmiques, ceux dont la tension est proportionnelle à l'intensité 2. Pour savoir si un dipôle est ohmique, on relève plusieurs couples de mesures et on vérifie que le rapport U/IU / I reste constant, comme dans l'exercice 7.

Sources

  1. Exemple de séquence d'activité CAP physique-chimie, Éduscol. Consulté le 9 novembre 2026.
  2. Ressources électricité - physique-chimie généraliste, Éduscol. Consulté le 9 novembre 2026.
  3. Risques électriques en physique-chimie, Éduscol. Consulté le 9 novembre 2026.
  4. Définition OHM - Centre National de Ressources Textuelles et Lexicales, CNRTL. Consulté le 9 novembre 2026.
  5. Diviseur de tension, Wikipédia. Consulté le 9 novembre 2026.

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