Les Resistances

La résistance

Dès que nous aurons traité ce sujet, nous pourrons passer à l’étude de circuits électriques.
Rien ne semble plus simple à traiter que la résistance, toutefois s’il est aisé de définir ce  que fait la résistance il n’en est pas tout à fait de même pour dire ce qu’elle est.


Nous allons définir :

– la résistance en tant que phénomène physique
– la résistance en tant que composant
– les potentiomètres et rhéostats

La résistance  est la propriété qu’a un matériau de convertir de l’énergie électrique  en énergie calorifique.

La résistance représente l’action d’une propriété du matériau qui a pour effet de freiner le passage du courant


Ceci explique ce que fait une résistance mais pas ce qu’elle est. On trouve dans certains ouvrages une définition consistant à décrire la résistance comme un convertisseur d’énergie cinétique en énergie potentielle, ceci déborde quand même du cadre fixé de ce traité.

Les résistances dans nos montages (et elles sont nombreuses) nous serviront soit à limiter le courant circulant dans un circuit, soit à créer une chute de tension (ddp).

Comment cela se présente t’il physiquement ?
Voici un exemple

r2.gif (931 octets)

r3.gif

Quelle est l’unité de mesure
C’est l’OHM,
Le symbole de la résistance est
R

W

 
Un Ohm, est-ce une grande valeur comme l’était un ampère ?

Non, un ohm est une résistance de faible valeur (tout est relatif), vous trouverez dans le tableau à droite les multiples usuels

1 ohm   =  1 W
1 kilohm  =   1000 
W
1 megohm = 1 000 000
W

 
Les résistances portent un marquage de couleur, comment s’y retrouver ?
 
C’est extrêmement simple mais cela nécessite quand même un petit apprentissage.
Explications:
Le marquage, qui indique la valeur du composant en ohm, est composé de barres de couleur. A chaque couleur est affectée une valeur de 0 à 9, bon jusque là, ça va non ?
Bien, où cela se complique c’est qu’il va falloir introduire une notion de multiplicateur…
Non rien de méchant, notez :

La troisième couleur est la valeur du multiplicateur, càd le nombre de 0 qu’il faudra ajouter.

Seules les 3 premières couleurs sont significatives pour déterminer la valeur de la résistance, les autres indiquent la tolérance et autres paramètres non indispensables pour le moment.

Couleur Valeur
0 noir
1 marron
2 rouge
3 orange
4 jaune
5 vert
6 bleu
7 violet
8 gris
9 blanc
Tolérances usuelles :

  • Rouge : 2%
  • Or : 5 %
  • Argent : 10%
Un exemple pour comprendre :
Voici une résistance    r1.gif (1657 octets)
La bague de droite, que j’ai voulu représenter en couleur dorée (sic!) représente la tolérance de la valeur càd l’écart en pourcentage autour de la valeur indiquée.
Commençons par la bague rouge, rouge = 2, la suivante est violette càd = 7 et la troisième qui est le multiplicateur = 4.
Posons ceci sur le papier, il vient :
27 0000 càd 270 000 
W ou encore 270 k
C’est aussi simple que cela…

Pour vous entraîner, voici une calculette

    
Valeur de la résistance :

 

Comment sont faites les résistances ?

En général de carbone, certaines sont faites de fil résistant, d’autres d’agglomérat de matériau résistant. Les résistances bobinées ont le grave défaut, en haute fréquence, (ce qui nous intéresse) de présenter une composante selfique (ceci est lié à la fabrication), nous expliciterons cela plus tard.


 

Variation autour du même thème :

Tous les jours vous agissez (ou vous agissiez autrefois) sur une résistance sans le savoir en triturant le bouton de volume de votre téléviseur, chaîne HI FI ou poste de radio. Plus précisément sur le potentiomètre.

le potentiomètre

Ce dispositif permet de faire varier en continu la résistance de la valeur maximum à la minimum. Nous verrons d’ici peu que c’est surtout et essentiellement un magnifique diviseur de tension.

Notez :
On trouve 3 électrodes sur ce composant

la résistance variable

Ce dispositif permet de faire varier en continu la résistance de la valeur maximum à la minimum. Quand nous aurons besoin de d’ajuster une valeur de résistance, nous utiliserons ce composant qui est à ne pas confondre avec le potentiomètre.

Notez :
On trouve 2 électrodes sur ce composant

Pour réaliser une résistance variable à partir d’un potentiomètre (cas pratique), il suffit de relier le curseur à un côté du potentiomètre.

Les valeurs des résistances sont normalisées:
on ne trouve pas dans le commerce n’importe quelle valeur, celles-ci appartiennent à une série basée sur la racine énième de 10 (ouh que c’est compliqué!). Voici ci dessous la série E12.
10 – 12 – 15 – 18 – 22 – 27 – 33 – 39 – 47 – 56 – 68 – 82 – 100
On trouve naturellement dans cette série tout les multiples de 10, ce qui donnerait
100-120-150-180-220-270 etc. vous avez compris

Les résistances ont une tolérance de valeur :
Si vous  lisez 4700 W  sur le corps de la résistance, ne soyez pas étonné, si vous la mesurez avec un instrument digne de foi, de ne pas lire cette valeur car les fabricants affichent une tolérance de fabrication. Les résistances que nous utilisons dans notre domaine ont une tolérance comprise entre 5 et 10 %. On pourra utiliser des valeurs de 1% mais ce sera plus cher…

Les résistances supportent une puissance maximum :
au delà de laquelle… elles fument. Comme leur fonction est de freiner le passage du courant, elles convertissent en chaleur cette énergie. On doit donc utiliser une résistance dimensionnée pour la mission qu’on lui confie, càd veiller à sa puissance max. Les valeurs usuelles en électronique  sont 1/8 W, 1/4 W, 1/2 W

Les résistances ont des coefficients de température :
Ce qui veut dire que leurs valeurs changent en fonction des variations de température. Si cet effet n’est pas désiré, il est néfaste ce qui se conçoit aisément. Certaines résistances particulières exploitent ce phénomène . Ces coefficients peuvent être positifs ou négatif


Calcul de la valeur d’une résistance connaissant sa valeur à 0°C, sa valeur à x°C et son coefficient de température

Rt = R0 ( 1 +   a t )
Avec
Rt=valeur à température t en °C
R0=valeur à température de 0°C
a = coeff de température
t = température en °C atteinte

Les thermistances :

Ce sont des résistances dont la valeur varie avec la température soit positivement avec l’accroissement de température soit en sens inverse selon que le coefficient de température est positif ou négatif. On distinguera donc :

Les thermistances CTN

Le coeff de tempé est négatif, une augmentation de température diminue la valeur de R

Les thermistances CTP

Le coeff de tempé est positif, une augmentation de température augmente la valeur de R

Si l’on traduit cela sur un graphique, nous voyons :

 

ctn.gif (1729 octets)

ctp.gif (1725 octets)

Ces résistances seront utilisées pour des applications mettant en jeu la température. (Thermostat, capteurs et senseurs divers et variés etc.)
Vous en savez assez sur les résistances pour passer au chapitre suivant.

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