CHAPITRE I.2. Les résistances (linéaires)ou les dipôles résistifs. La résistance est le composant le plus utilisé en électronique.

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1 CHAPITRE I.2 Les résistances (linéaires)ou les dipôles résistifs A. Description de la résistance : La résistance est le composant le plus utilisé en électronique. Résistance classique 1/4 Watts. Résistances de puissance. Résistances miniatures de surface (C.M.S.). Réseaux de résistances Résistances avec radiateur adaptable DIPOLES RESISTIFS ERIC SAMAMA PAGE 1 SUR 9

2 A quoi sert une résistance? Comme son nom l indique, la résistance résiste! La résistance opposé au courant est transformé en chaleur, contrairement a ce que l'on pourrait penser la taille d'une résistance ne détermine pas sa valeur en ohm, mais sa capacité a supporté la chaleur. On retient donc, plus un conducteur est volumineux moins il est résistant, tout matériau a une certaine résistance, les moins résistant s'appelle des conducteurs, les plus s'appelle des isolants, entre il y a les semi conducteurs comme le germanium et le silicium qui entrent dans la fabrication des circuits intégrés, diodes,transistors (nous le traiteront plus tard). Que représentent l intensité, la tension et la résistance? Imaginons un cours d eau et comparons le à un circuit électrique. On remarque que le débit de l eau est limité par le rétrécissement, ce qui entraîne une différence de pression entre A et B. On peut alors comparer, le débit d eau au courant électrique I (qui est d ailleurs le débit d électrons), la différence de pression à la différence de potentiel électrique (qui est la tension U AB ) et, enfin, le rétrécissement à la résistance R. Ainsi, pour une tension fixée, plus la résistance est faible, plus le courant la traversant est fort. Cette proportion est vérifiée par la relation: U= R.I DIPOLES RESISTIFS ERIC SAMAMA PAGE 2 SUR 9

3 Les différents paramètres d'une résistance : La valeur ohmique : Elle s'exprime en ohm "Ω" (ou en Kilo ohm "kω" ou en Méga ohm "MΩ"). Plus cette valeur est grande, plus la résistance va résister. (1 MΩ = 1000 kω = Ω) 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. On verra plus tard comment se calcule cette puissance. La tolérance : Les fabricants ne font pas des résistances parfaites, ils mettent donc une tolérance sur la valeur annoncée. Par exemple une résistance de 1000 ohms 5% pourra avoir une valeur comprise entre : =950 ohms et =1050 ohms. La déviation en température : Sur les résistances très précises, il peut y avoir un anneau correspondant à la déviation en température. Elle s'exprime en ppm/ C (parties par million par degré Celsius). En fait ce n'est pas compliqué : Par exemple, soit une résistance qui fait 1 Mega ohm (= 1 million d'ohm) et qui 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 ohms. Notez tout de même que cette information sert très rarement. B. Les résistances simples : Définition La résistance (Resistor) est l'élément le plus simple, très utilisé en électronique. C'est un composant dit passif, il conduit l'électricité avec un effet résistif. Symboles Symbole Européen, le plus utilisé en France. ou Symbole Américain, (les logiciels d'électronique). DIPOLES RESISTIFS ERIC SAMAMA PAGE 3 SUR 9

4 Unités ; Formules Le concept de résistance est défini comme le rapport de la tension sur le courant : La valeur d'une résistance R s'échelonne d'une fraction d'ohm à quelques mégohms. La tension aux bornes de la résistance u en volt. L intensité du courant i en ampère. La caractéristique courant-tension d'un élément résistif de valeur de R = 700 Ω est : U 14V 20mA I 1 ohm; 10 ohms; 100 ohms 1000 ohms = 1 Kohms = 1K (1 kilo ohms) ohms = 1000 Kohms = 1 Mohms = 1M (1 mégohm) DIPOLES RESISTIFS ERIC SAMAMA PAGE 4 SUR 9

5 Effet résistif En électricité, si on place une tension aux bornes d'un conducteur, il advient un courant. La dissipation d'énergie se manifeste par un échauffement et une chute de potentiel le long du conducteur ; Lorsqu'on branche un conducteur à une tension donnée, il résulte un courant, dont l'intensité dépend de la résistance du conducteur à son passage. Composition Pour fabriquer des résistances on utilise de mauvais conducteurs (comme le carbone). La matière choisie pour fabriquer les résistances sera fonction de la valeur en ohm désiré et de sa précision. Les résistances agglomérées (de quelques ohms à quelques megaohms sont formées d un mélange de carbone, de matière isolante et de liant (par exemple de la bakélite.). Le pourcentage de carbone détermine la valeur de la résistance. Les caractéristiques obtenues sont très moyennes, mais la fiabilité ainsi que le faible coût de ces résistances en font des composants couramment employés dans les montages électroniques. DIPOLES RESISTIFS ERIC SAMAMA PAGE 5 SUR 9

6 Les résistances à couches de carbone Les résistances à feuilles métalliques (de quelques ohms à quelques megaohms) sont des résistances très précises, constituées d une feuille en alliage (souvent du nickel-chrome). Les résistances à couches métalliques, ce type de résistances à un petit coefficient de température. Les résistances bobinées (de quelques ohms à quelques milliers d ohms) sont constituées d un fil en alliage (nickel-chrome ou cuivre-nickel pour des résistances de haute précision à faible coefficient de température) enroulé sur un support isolant en céramique ou en matière plastique. les résistances à couches épaisses (> 1 méga ohm) sont faites d une pâte de verres fusibles et de métaux nobles déposée (quelques dizaines de µm) par sérigraphie sur un support d alumine, puis cuite à haute température. Extrait de fiche technique d'une résistance : DIPOLES RESISTIFS ERIC SAMAMA PAGE 6 SUR 9

7 B. Les réseaux de résistantes : Symbole : Pour les applications numériques ont utilise souvent des réseaux de résistantes à point commun. Sur le composants il y a un point de couleur pour repérer la broche n 1. C. Les résistantes CMS : (Composant miniature de surface) Ce sont les résistances utilisées dans les circuits miniatures modernes. Elles n'ont plus de broche, car elles sont directement soudées du coté des pistes des circuits imprimés. Exemples de circuits avec des résistances CMS DIPOLES RESISTIFS ERIC SAMAMA PAGE 7 SUR 9

8 Composition Les résistances miniatures de surface sont faites sur un substrat en céramique de petite dimension : Réseaux de résistances Résistances bobinées CMS (2W) Fini les armoires à tiroirs, les résistances CMS se trouvent dans : Kit de résistances CMS Bobines de résistances CMS DIPOLES RESISTIFS ERIC SAMAMA PAGE 8 SUR 9

9 D. Association de résistances : Résistances en séries : On peut mettre plusieurs résistances en série. L'avantage est de pouvoir obtenir exactement la valeur qu'on souhaite. R = R1 + R2 Exemple : = 1010 = 1,01 Kohms. Et avec 3 résistances Rt = R1+R2+R3 Résistances en parallèles : On peut également associer les résistances en parallèle. L'avantage, est de pouvoir obtenir une résistance plus puissante. Nous reverrons ces formules (démonstration et applications). DIPOLES RESISTIFS ERIC SAMAMA PAGE 9 SUR 9