La resistance est à la fois le composant le plus simple et le plus repandu en électronique . c’est un diplome (element à deux bornes) qui répond à la loi d’Ohm
U=RI
La tension U à ses bornes est proportionnelle au courant I qui le traverse . Le coefficient R est la resistance du diplome et s’exprime en ohms (symbole Ω). Cette unité est relativement petite en electronique et on utilise beaucoup ses multiples : le kilo-ohm (symbole KΩ) qui vaut 1000Ω et le mégohm (symbole MΩ) qui correspond à 1000 KΩ (un milion d’ohms). Dans le langage courant , on confond l’élément et le nombre R qui le caracterise en leur donnant à tous deux le nom de resistance
Une resistance consomme une certaine énergie électrique et la transforme en chaleur : c’est l’effet Joule . Si cette propriété peut etre utile dans certains domaines (radiateurs électrique par exemple). c’est un inconvénient pour l’electronicien : d’une part la puissance électrique doit etre fournie par l’alimentation du circuit et d’autre part , la chaleur créée doit etre évacueé vers l’exterieur. La puissance dans une resistance peut etre donnée par l’une des trois formules
P=UI = RI² = U²/R
Elle s’exprime en watts (symbole W) . Les caracteristiques principales des éléments résistifs sont
-La valeur nominale de la resistance
-la précision sur cette valeur
-la puissance maximale dissipable
Valeurs normalisées
La valeur réelle d’une résistance est comprise dans une fouchette fixée par la valeur nominale et la précision. Par exemple , une resistance de 1000Ω a 10% peut avoir une valeur comprise entre 900Ω et 1100Ω puisque l’ecart maximal par rapport à la valeur nominale 1000Ω est:
10/100 × 1000=100Ω
On ne trouve dans le commerce que certains valeurs particulières de résistances : ce sont les valeurs normalisées. Elles ont été choisies en fonction de la précision des éléments pour que les plages de tolérance ne ce recouvrent pas . Le tableau 1.1 précise les valeurs des série E12 et E6 qui correspondent respectivement à des précisions de 10% et 20% . On n’a indiqué dans ce tableau que les valeurs comprises entre 10 et 100 , mais en trouve les memes chiffres pour d’autre ordres de grandeur : par exemple , on obtient les valeurs normalisées de 100 à 1000 en ajoutant un zero à tous les nombres du tableau. on trouve habituellement des résistances de quelques dixièmes d’ohm à quelques dizaines de mégohms, les valeurs les plus fréquentes étant comprises entre quelques centaines d’ohm et quelques mégohms. Pour les expérimentations courantes, on utilise en générale les valeurs de la serie E12 (précision 10%).
Dans certains cas particuliers, on fait appel a des resistance de précision , par exemples des valeurs à 1% de la serie E96.
Marquage des résistances
Hormis quelques cas (résistance de précision ou de puissance) ou le marquage est en clair (chiffres indiqués directement sur le corps des élements), la plupart des résistances sont marquées par le code des couleurs. Quatre anneaux (cinq pour les resistances de précision) de couleur sont peintssur le composant comme le montre la figure 1.5. Chaque couleur correspond à un chiffre. Les deux premiers anneaux donnent les chiffres significatifs de la valeur nominale de la résistance, le troisieme anneau indique le nombre de zéros qu’il faut placer à droite des chiffres précédentes pour obtenir effectivement la valeur et la quatrieme anneau fournit la précision . Le tableau 1.2 définit les conventions utilisées pour le marquage. Donnons un exemple : une résistance comporte quatre anneaux de coleurs respectives marron, vert , orange et argent (le sens de lecture se repère facilement car le dernier anneau est un peu séparé des autres). Les couleurs marron et vert indiquent que les chiffres significatifs sont 1 et 5. La bande orange nous dit qu’il faut ajouter 3 zéros à ces chiffers, ce qui fait une resistance de 15 000Ω soit 15KΩ . La précision de l’élement, définie par la couleur argent, est 10%. La valeur obtenue est donc comprise entre 13.5 KΩ et 16.5 KΩ.
Puissance maximale
Si la puissance domandée à une résistance est excessive, celle-ci peut norcir et meme se détruire, mais elle peut aussi changer de valeur sans que cela apparaisse visiblenet. Il est donc important de toujours vérifier que la puissance dissipée dans une résistance ne dépasse pas la limite autorisée. La puissance se calcule aisément par l’une des trois formules citées plus haut. Le maximum permis est 1/4 W pour les résistances courantes, mais on utilise aussi, si nécessaire, des résistances de 1/2 W,1 W, 2 W ou plus. Les resistances de forte puissance ont des dimensions plus grandes. En l’absence d’indication contraire, il est sous-entendu qu’une résistance sur un schéma électronique à une puissance de 1/4 W.
Technologie
Peu de problèmes pour la technologie des résistances : toutes les résistances courantes sont à couche de carbone. les résistances de précision sont, elles, à couche métallique, ce qui leur donne des performances plus poussées mais aussi un prix plus élevé. Enfin les performances plus poussées mais aussi un prix plus élevé. Enfin les résistances de puissance sont en generale bobinées. En l’absence de précision, une résistance est donc à couche de carbon puisque c’est l’immense majorité des éléments utilisés en électronique
Resistances variables
Il y a deux types de résistances variables : les potentiomètres de réglage et les résistances ajustables. les potentiomètres sont les élements qui permettent un réglage externe sur un appareil. ils sont munis d’une tige qui peut recevoir un bouton de demmande . Ces élément ne pouvent pas etre placés directement sur les supports de cablage sans soudure du fait de la taille de leur pattes. Les ajustables sont des résistances qui permettent un réglage interne. Il faut un petit tournevis pour faire varier la résistance.
On utilise ces composants pour la mise au point d’un montage ou pour un réglage durable qui n’a pas à etre accessible en permanence. Ces élements peuvent etre mis sur les supports de cablage et ce seront donc eux que nous utliserons en priorité pour les experimentations. Pratiquement, on trouve les ajustables de 100Ω à 2.2MΩ dans la serie E3, c’est-à-dire avec comme chiffres significatifs 10, et 22 et 47 . La puissance dissipable est souvent 1/3 W.
Associations de résistances
Deux résistances R1 et R2 branchées en série (figure 1.6) sont equivalentes à une résistance unique R telle que :
R = R1 +R2
Deux résistances R1 et R2 branchées en parallèle (figure 1.7) sont équivalentes à une résistance unique R telle que :
1/R=1/R1+1/R2
Enfin, une configuration trés fréquente en électroniqueest le pont diviseur (figure1.8) Si le pont diviseur est à vide , c’est-à-dire qu’il ne débite pas , le courant est le meme dans les deux résistances et la tension aux bornes de la résistance R2 est donc :
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