Résistance constante en électronique

Pour comprendre ce qu'est une résistance, commençons par rappeler qu'un courant électrique provient d'un déplacement d'électrons entre deux points. Chaque type de matériel va provoquer un blocage plus ou moins complet au passage de ces électrons: nul pour un conducteur parfait et trés importante pour un matériel isolant. Cette propriété de laisser plus ou moins facilement le déplacement de charges électriques matérialisées par les électrons est la résistance électrique du matériau.

La résistance est définie par la Loi d'Ohm I=V/R où R est la résistance. En électronique, on utilise des composants avec des valeurs normalisées, c'est le but de cette définition. Deux types sont utilisées:

1. Les résistances au carbonne, codes de couleurs

Les valeurs sont choisies dans une gamme type appelée "Série Renard". La gamme la plus courante est une progression géométrique de raison (environ 1,21) dont on arrondit les valeurs. On obtient ainsi les valeurs dites normalisées: 1 - 1,2 - 1,5 - 1,8 - 2,2 - 2,7 - 3,3 - 3,9 - 4,7 - 5,6 - 6,8 - 8,2 - 10 - ...

Pour ce type de composant, la puissance dissipable est faible: de 0,20% à 2 Watts. La tension maximale applicable à une résistance de valeur R et pouvant dissiper une puisance P est en vertu de la loi de Joule , soit  

La tolérance sur les valeurs peut être de 1, 2, 5, 10 ou 20 %, seulement 3 valeurs possibles pour les résistances carbonnes courantes.

Les valeurs sont soit indiquées en clair, soit par un codage normalisé en fonction des couleurs.

Sur la résistance figurent 4 anneaux de couleurs: la première donne le premier chiffre, la deuxième bande le deuxième et la troisième l'exposant de 10. La quatrième donne la tolérance (or->5%, argent ->10% et blanc (ou absent) -> 20%).

Dans l'exemple, ci-dessus; la valeur est rouge-rouge-rouge-blanc, soit 2,2 * 10²=220 Ohm avec une tolérance de 20 %. Vert-bleu-gris- or donne une valeur de 5,6 * 10⁸⁼560 Megaohms.

2. Les résistances bobinées.

 Les valeurs sont identiques aux résistances carbonnes. La grosse différence est la puissance dissipable qui peut atteindre pour les plus grosses jusqu'à des centaines de Watts. Par contre, elles présentent un coefficient non négligeable de self-induction à haute fréquence.

3. Montages séries et parallèles.

La loi d'ohm ne s'applique pas seulement à une seule résistance mais également à des combinaisons de résistances mises l'une derrières les autres (montage série) ou les unes à coté des autres (montage parallèle). Des calculs simples permettent de donner la résistance globale du montage. Ils sont utilisés par les théorèmes de Thévenin et Norton.

3.1. Résistances en série

Reprenons la loi d'ohm. I=V/R. Le courant passant entre A et B est le même que celui qui passe dans la résistance R1 et R2. La tension V1= I*R1 et V2=I/R2 avec V=V1+V2, soit en assosciant les deux valeurs: V=I*R1 + I*R2=I* (R1+R2). La résistance élecrique globale des résistances en série est la somme de leur résistances, soit R = R1+R2

Comme exercice de calcul, prenons R1=100 Ohm et R2 = 200 Ohm avec une tension V de 10 Volts. Le courant global I est donc de 10/(100+200)= 0.33 Ampères. La tension au bornes de la première résistance R1 est donné en reprenant la formule V1=I*R1=0.33*100=3.3 A, V2=0.33*200=0.66 A.

Nous aurions pu également utiliser la formule V1=V/R*R1= 10*100/300 puisque I= V/R.

3.2 Résistances en parallèle.

Dans ce cas, la tension V appliquée à la résistance R1 est la même que celle appliquée à la résistance R2, soit:

V= I1*R1 et V=I2*R2. Le courant passant entre les bornes A et B est la somme des courants passant dans les deux (ou plus) résistances, soit I = I1 + I2=V/R1+V/R2. En mettant R en évidence, ceci donne I=V* (1/R1+1/R2)=V/R (R étant la résistance globale). On obtient 1/R=1/R1 + 1/R2 + .... 1/Rn, soit encore R=1/ (1/R1 +1/R2 + ...1/Rn).

Définitions annexes: Thévenin, kirchhoff, résistance électronique variable et rhéostats (variable), calcul d'impédance

Dernière mise à jour, le 21/01/2021