Résistances

1- Définition
La résistance est un dipôle électrique qui présente la propriété d'opposer une certaine résistance plus ou moins importante au passage du courant électrique. La résistance d'un conducteur homogène de section S, de longueur L st de résistivité p est : R = p x L / S.

Selon la section, la longueur et la nature du matériau utilisé, on peut obtenir toutes les valeurs possibles de résistances, de quelque milliohmes à des millions d'Ohms. Les résistances peuvent varier en fonction de la température selon la relation :
Rt = Ro x (1 + cxt ).
Rt : résistance à t°c en(ohm).
Ro : résistance à 0°c.
c : coefficient de température (ohm x mètre).
On désigne les résistances par la nature de leur construction (résistance métallique, résistance au carbone ou à couche de carbone ) et par leur puissance nominale Pn (1/4 W, 1/2 W, 1 W, 2W, 4W...). Pour les résistances bobinées (métalliques) ou à couches de carbone, on imprime la valeur de la résistance, sa tolérance et sa puissance de dissipation. Mais pour les résistances au carbone on utilise le code de couleur.

2- Types de résistances

Résistance classique 1/4 Watts (1).
Résistance de puissance (2).
Résistance ajustable(3).
Potentiomètre (4).
Thermistance (5).
Photorésistante (6).
L'effet de la température sur la résistance au passage du courant électrique est différent selon que l'on parle des thermistances dont le coefficients de température est négatif (C.T.P) ou des thermistance dont le coefficient de
température est positive ( C. T. P ). Les premières présentent une résistance qui augmente avec l'élévation de la température , mais les seconde présentent une résistance qui diminue avec l'élévation de la température . Les thermistances trouvent bien leur application dans le contrôle automatique de la température .
La lumière agit aussi sur la résistance de certains matériaux tels que les photorésistantes dont la résistance peut varier de 1Mega Ohms dans l'obscurité à une centaine d'Ohms dans la lumière diffuse . Les photorésistante sont très utilisées dans le contrôle automatique de l'éclairage.

3- Symboles

Il existe deux symboles pour la résistance:
Symbole européen, le plus utilisé actuellement (1).
Symbole Américain, utilisé dans les logiciels d'électronique américains (2).

4- Les différents paramètres d'une résistance.
- La valeur ohmique: Elle s'exprime en Ohm (ou en Kilo Ohm ou en Mega ohm)
Ohm). Plus cette valeur est grande, plus la résistance va résister. (1 Mega ohm = 1000 Kilo Ohm = 1.000.000 Ohm)
La puissance: Si on reprend notre analogie avec le barrage: plus le barrage sera solide plus il pourra accepter d'eau. Ici, la solidité du barrage s'apparente à la puissance de la résistance, et la quantité d'eau au courant circulant dans la résistance.
- La tolérance: Lesfabrication des résistances est toujours munie tolérance sur la valeur de la résistance. Par exemple une résistance de 1000 Ohm et de 5% de tolérance peut avoir une valeur comprise entre 0.95*1000=950 Ohm et 1.05*1000=1050 Ohm.
- La déviation en température: A certaines résistances très précises,on ajoute une bague correspondant à la déviation en température. Elle s'exprime en ppm/°C (parties par million par degré celcius). Par exemple SI une résistance qui fait 1 Mega Ohm (= 1 million d'Ohm) a une déviation en température de 50ppm/°C: Lors d'une augmentation d'un degré de la température, la valeur de la résistance va diminuer de 50 Ohm. On peut écrire que: Variation(t°) = - t * Déviation_en_temp * R / 1000000
On obtient ainsi l'augmentation ou la diminution de la valeur de R en fonction de la variation de température: Pour R=1500 Ohm, Déviation_en_temp=200ppm/°C, t°=-10 (baisse de la température de 10°), on obtient Variation=+3 Ohm.

5- Codage de résistances.
- code de couleur.

Il existe plusieurs types de codage de la valeur d'une résistance. Le plus courant étant des bagues de couleur autour de la résistance.
Pour lire la valeur de la résistance il faut mettre la bague dorée le plus à droite ou encore de mettre les bagues resserrées vers la gauche et convertir les couleurs des bagues en chiffres comme dans la figure.
- le marquage en direct.
Un autre code, surtout utilisé sur les résistances de puissance: le marquage en clai..
Exemple: 10W5K6J.
Ce qui signifie que la résistance fait 5,6 kilo ohm, a une puissance de 10W et une tolérance de 5%.
Explication du marquage en clair:
La valeur de la résistance peut être exprimée en Ohm, en Kilo Ohm (1000 ohm), ou en Mega Ohm (1000 Kilo ohm). Les lettres "W", "E",ou "R" servent à exprimer une valeur en Ohm.
Ainsi 10R est une résistance de 10 Ohm.
0R47 ou R47 est une résistance de 0.47 Ohm.
1W5 ou 1.5W est une résistance de 1.5 Ohm.
680E est une résistance de 680 Ohm.
La lettre K sert à exprimer une valeur en Kilo Ohm.
Ainsi 4K7 = 4.7 Kilo Ohm.
560K = 560 Kilo ohm.
La lettre M sert a exprimer une valeur en Mega Ohm.
Ainsi 3M6 = 3.6 Mega ohm.
12M = 12 Mega ohm.
- La tolérance :
Elle est donnée par une lettre généralement placée après la valeur de la résistance. Elle peut également être écrite en clair (par exemple 5%).
La Lettre B correspond à 0.1%.
C correspond à 0.25%.
D correspond à 0.5%.
F correspond à 1%.
G correspond à 2%.
H correspond à 2.5%.
J correspond à 5%.
K correspond à 10%.
M correspond à 20%.
- la puissance :
Si elle n'est pas écrite en clair, la seule solution est de l'estimer très approximativement en regardant la taille de la résistance.
Encore un autre code, surtout utilisé sur les résistances C.M.S et sur les résistances variables: ;il s'apparente beaucoup au code couleur cité ci dessus, mais a la place des couleurs, on a mis les chiffres correspondants.
Ainsi une résistance de 24 Kilo Ohm sera codée: 243. Les deux premiers chiffres sont les chiffres significatifs. Quant au troisième chiffre, il correspond au nombre de zéros qu'il faut ajouter pour obtenir la valeur de la résistance.
Pour la tolérance, c'est la même chose que pour le code précédent.
Exemples:
471H = 470 Ohm 2.5%
105J = 1 Mega Ohm 5%
222M = 2.2 Kilo Ohm 20%
473K = 47 Kilo Ohm, 10% * (la lettre K Correspond à la tolérance)

6- Les associations de résistances.
- Association en série.

On peut mettre plusieurs résistances en série. L'avantage est de pouvoir obtenir exactement la valeur que l'on souhaite. On a alors :
Req=R1+R2.
Si on a plus de deux résistances, on obtient: Req = R1+R2+R2+.. .
- Association en parallèle.

On peut également associer les retissantes en parallèle. L'avantage, est de pouvoir obtenir une résistance de valeur non disponible plus puissance. Par exemple si on associe 2 résistances de 100ohm( 0,25W, on obtiendra une résistance de 50ohm( 0.5W).
Si on associe en parallèle plus de deux résistances, on a : 1 / Req=1/R1+1/R2+...

7- Résistivité électrique de certains Matériaux en (m.ohm).
Argent : 1.4*10^-8.
Cuivre : 1.72*10^-8.
Aluminium : 2.7*10^-8.
Carbone : 40*10^-8
Constantin : 50*10^-8.

8- Loi d'Ohm.

Le passage du courant électrique dans une résistance entraîne une différence de potentiel entre ses Bornes très bien exprimée par la loi d'Ohm :
U = R x I.
I : l'intensité du courant électrique traversant la résistance.
U : différence de potentiel entre les bornes de la résistance.
Autrement dit, Dans un circuit électrique, le passage du courant électrique dans une résistance provoque une chute de tension égale à la différence de potentiel entre ses bornes.

9- Diviseur de tension.

Le Diviseur de tension divise la tension électrique fournie par le générateur et permet donc d'avoir, selon les valeurs des résistances R1 et R2, toute une plage de valeurs de la tension électrique.
Cherchons l'expression de la tension de sortie Us en fonction de E, R1 et R2
La loi d'Ohm nous apprend que :
Us = R2 x I.
D'une autre part la loi d'additivité des tensions nous permet d'écrire :
E = (R2 + R1) x I.
Nous en déduisons la loi de variation de la tension Us à la sortie du diviseur de tension :
Us = R2 x E / (R2+R1.
Nous remarquons que la tension de sortie us peut prendre toutes les valeurs possibles comprises entre 0 et E.