Page 1 sur 11 Les résistances fixes
1. Généralités.
Loi d'Ohm
V = R I
Unité : ohm ( Ω )Un ohm représente une résistance qui, lorsqu'on lui applique 1 volt, est traversée par un courant de 1 ampère.
La relation de base (loi de Pouillet) :
s R = ρ l
R : résistance en Ω
l : longueur de l’élément en m s : section de l’élément en m2 ρ : résistivité du matériau
Tout corps possède donc une résistance
• Meilleur conducteurs : argent, or, cuivre, aluminium
• Meilleurs isolants :
bakélite, mica, céramiques, quartz, plastiques spécialisés, ...
• Utilisation des alliages pour des valeurs intermédiaires
La résistivité est variable en fonction de la température.
Règles d’association : série / parallèle
Page 2 sur 11 2. Echauffement des résistances.
Puissance dissipée (en chaleur)
RI
2P =
ou RP V 2
= ou P=VI
P en watts, R en ohms, I en ampères, V en volts.
Tout conducteur parcouru par un courant s'échauffe.
Température de la résistance :
Somme de l'échauffement et de la température ambiante maximale.
< Valeur indiquée par le constructeur.
La température ambiante : lieu de fonctionnement à l'intérieur du châssis.
Dépend aussi des éléments voisins irradiant de la chaleur.
Tenir compte des possibilités de refroidissement de la résistance.
Il ne faut jamais la surcharger, car sa stabilité et sa durée de fonctionnement seraient profondément altérées.
Limites d’utilisation des résistances en fonction de la puissance et de la tension.
puissance admissible tension
admissible
R U P
Pmax = Pn tension maximale (Umax)
Page 3 sur 11 3. Les caractéristiques publiées par les constructeurs.
Résistance nominale (Rn) :
Tolérance :
Puissance nominale (Pn) :
Tension nominale (Un) :
Tension maximale aux bornes (Umax):
Coefficient de tension (K en %/V):
Coefficient de température :
Il peut être exprimé en %/°C ou en ppm/°C.
En %/°C ⇒
T 100 x R
R T
% en résistance la de variation
∆
∆
∆ =
En ppm/°C ⇒ 6 x106
T R
R 10 T x
résistance la de variation
∆
∆
∆ =
Page 4 sur 11 Quelques valeurs types de α :
α peut être >0 ou <0
Exemple du carbone : coefficient de température < 0 entre -25.10-6 et -200.10-6 par °C.
Tenue en fréquence : Selfs et capacités parasites :
Exemple de courbes pour des résistances à couche métallique de 1/4 W (NP4), 1/2 W (NP5) et 0,75 W (NP6).
Stabilité :
Résistance thermique (Rth en °C/W ou K/W) :
Il s'agit de l'échauffement de la résistance en °C pour une charge de 1 W.
Dissipation admissible : Courbe de limitation de puissance en fonction de la température ambiante.
Fiabilité :
Page 5 sur 11 Régime impulsionnel :
La résistance peut dissiper une puissance supérieure à sa puissance nominale.
La fréquence de récurrence maximale est de : Tension de bruit :
Tension parasite développée aux bornes de la résistance, due à sa structure et à l’agitation thermique.
Choix des valeurs : Eviter d'utiliser des valeurs très élevées ou très faibles
Câblage et soudure : Quelques règles à respecter …
Quelle technologie choisir ?
Résistances agglomérées ou moulées : solidité et fiabilité à toute épreuve, prix intéressant, mais caractéristiques très moyennes. A placer à un endroit du circuit où il ne faut absolument pas de coupure de la résistance, même sous une forte surcharge passagère.
Résistances à couche de carbone : prix réduit, bonnes caractéristiques, à placer partout où on ne cherche pas la performance.
Résistances à couche métallique : en progression rapide, excellentes caractéristiques, indispensables pour les matériels professionnels, militaires et spatiaux, leur prix diminue car les quantités fabriquées augmentent.
Résistances verre-métal : en progression importante surtout sous la version CMS et en réseaux de résistances.
Résistances en oxyde métallique : très hautes valeurs de tension ou de résistance, production marginale.
Page 6 sur 11 Différents types de résistances fixes.
Les résistances bobinées :
Les résistances bobinées sont, après les résistances à couche métallique, les plus utilisées.
* de puissance : couramment de 3W à 100 W
* de précision :
On utilise des alliages métalliques stables (αmax=10.10 –6 / °C). Ex. le constantan (Ni-Cu).
* non inductives :
Elles dissipent une puissance élevée et sont utilisées dans tous les circuits de puissance.
Utilisation jusqu’à 30 MHz ou en impulsionnel.
* résistances bobinées isolées à boîtier métallique :
Dissipation de la puissance par l'intermédiaire du châssis ou d'un refroidisseur.
Les résistances à couche :
Elles peuvent être soit au carbone, soit à film métallique, soit en verre-métal.
- De carbone (ou graphite)
Page 7 sur 11 - Métalliques
Les résistances à couche métallique sont certainement les résistances les plus utilisées.
Très bonne stabilité, un coefficient de température et de tension très bas, Bon comportement en HF.
- Verre-métal
Les résistances à couche de verre-métal (métal glaze, Vermet Cermet) sont intéressantes par leurs faibles dimensions, surtout dans leur version CMS.
Les résistances agglomérées ou moulées:
Bâtonnets de matière résistante moulée, à base de carbone.
Petites, couvrent des gammes de valeurs étendues et sont très robustes.
Bruit relativement élevé, Stabilité médiocre,
Coefficient de température fort variable.
Très utilisé par le passé, actuellement il n'est pratiquement plus utilisé.
Page 8 sur 11 Résistances spéciales :
■ Résistances variant avec un paramètre physique : Varistances - Variation avec la température (thermistances)
- à coefficient de température négatif (CTN) - à coefficient de température positif (CTP)
Utilisations : mesure de températures (sondes), compensation thermique des circuits électroniques.
- Variation avec la tension (varistances V.D.R. (Voltage Dependent Resistor) La conduction croît avec la tension.
Utilisations : absorption surtensions d’origine inductive, écrêtage d’impulsions, protection de circuits intégrés.
Les photorésistances ou LDR (Light Depending Resistors) : Ce sont des résistances qui présentent une petite fenêtre transparente et dont la valeur varie en fonction de l'éclairement. Elles sont utilisées pour réaliser des automates d'éclairage.
■ Réseaux de résistances en boîtiers DIP
7 ou 8 résistances isolées ou 13 ou 15 résistances avec un point commun.
■ Réseaux SIP
Boîtier plastique à une rangée de résistances : 6, 8 ou 10 sorties au pas de 2,54 mm.
Page 9 sur 11 Le marquage des résistances.
- marquage en clair.
- code des couleurs.
La normalisation des valeurs.
Il est inutile de fabriquer des résistances, ou même d'autres composants, de valeurs nominales telles qu'elles se recoupent par leurs tolérances. On choisit donc une progression logarithmique convenable en fonction de la tolérance.
Ainsi, pour ± 20 %, on a six valeurs par décade, c'est la série E6; pour ± 10 %, c'est la série E12; pour ± 20 %, c'est la série E24; pour ± 2 %, c'est la série E48;
et pour ± 1 %, c'est la série E96 qui comprend 96 valeurs par décade. La série E192 est utilisée pour le marquage des résistances de très haute précision dont la tolérance est inférieure à ± 1 %.
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