La résistance d'un corps (un fil électrique, par exemple) est la propriété de ce dernier à ralentir le passage d'un courant électrique. C'est un phénomène qui se rapproche assez de la friction entre deux corps. On observe dans les deux cas un dégagement de chaleur. L'unité de résistance, l'ohm, correspond à la résistance qui existe entre deux points d'un fil conducteur lorsqu'une différence de potentiel d'un volt, appliquée entre ces deux points, produit un courant d'un ampère. Une résistance se mesure avec un multimètre numérique ou analogique ou bien avec un ohmmètre.

1. Effet Joule

Une résistance, quand elle est traversée par un courant électrique, dissipe de l’énergie sous forme de chaleur (effet Joule). Si le courant traversant la résistance est trop important, jusqu’à dépasser la puissance maximale de cette résistance, celle-ci peut :

• Soit brûler ;
• Soit, plus insidieusement, changer fortement de valeur sans modification de son aspect externe.

Il importe donc de savoir calculer la puissance dissipée par une résistance :

P=U.I=R.I²=U²/R                        (Loi de l’effet Joule).

Avec   U=R.I          (Loi d’Ohm).

U est la chute de tension aux de la résistance et I est le courant qui la traverse (U et I sont toujours en sens inverse).

Exemple 1 :

Quelle puissance dissipe une résistance de 560Ω soumise à une tension de 30V ?

Rep :

P=U2R=900/560=1,6W

Il faut donc monter un élément capable de dissiper 2W.

Exemple 2 :

A quelle tension peut-on soumettre, sans danger, une résistance de 3,3 K prévue pour dissiper une puissance maximale de 0,5W ?

Rep :

U=racCarre(P.R) = racCarre(0,5×3300) = 40,6V

Il faut donc la soumettre à une tension inférieure à 40V.

Exemple 3 :

Quelle intensité maximale peut-on faire passer dans une résistance de 1M/1W sans risquer de l’endommager ?

Rép :

I = racCarre(P/R) = racCarre(1/10⁶) = 1mA .

Il faudrait la faire traverser par un courant inférieur à 1mA.

N.B : Il est souvent déconseillé de faire fonctionner un composant électronique à sa valeur maximale. Il faut donc prévoir une marge de sécurité de 25 à 50% au moins.

 

II.1.2. Résistance fixe.

On trouve sur le marché des résistances de petite taille d’une puissance de 1/8 de watt ou de 1/4 de watt, d’autres de dimensions légèrement plus importantes de 1/2 de watt et d’autre encore beaucoup plus grandes de 1, 2, 3, 10, 30, jusqu’à 100W (voir figure ci-dessous).

Les résistances de 1/8, 1/4, ½, et 1 Watt utilisées en électronique ont la forme de petits cylindres à deux pattes. La valeur ohmique de ces résistances s’obtient par la lecture des couleurs marquées sur leurs corps.

Les résistances de 2 Watts ou plus ont un corps rectangulaire en céramique sur lequel sont directement inscrites leur valeur et leur puissance.

 

 

 

Il existe en outre une multitude de boîtier pour les résistances de puissance, par exemple montée par vis pour éviter la soudure sur des éléments qui vont être très sollicités en température (fonctionnement au-dessus du point de fusion de l’étain). Prendre garde aux résistances de puissances de forme tubulaires qui doivent impérativement être montées verticales (effet cheminée) pour pouvoir dissiper leur puissance nominale

On trouve de même pour la faible puissance les résistances en boîtiers SMD (Surface Montage Device, composant monté en surface). La valeur de ces résistances n’est pas peinte à l’aide des codes de couleur mais on note directement la valeur et la puissance de 10 sur le boîtier : 103 correspond à 10*10³. On ne distingue d’ailleurs plus pour ces boîtiers les résistances des condensateurs.

 

Tolérances et séries normalisés.

La tolérance d'une résistance correspondant à un certain pourcentage de la valeur nominale, ce pourcentage est soit positif (il s'ajoute à la valeur nominale) soit négatif (il se retranche de la valeur nominale).

Exemple : Une résistance de 220Ω +/- 5% a une résistance nominale comprise entre

220-(0.05x220) <  valeur nominale < 220 + (0.05x220).

Donc la valeur nominale sera comprise entre 209Ω et 231Ω.

Supposons qu’on construise, avec une tolérance de 10%, des composants marqués 10Ω et d’autres marqués 11Ω. Les 1^ers peuvent avoir des valeurs comprises entre 9 et 11Ω. Les 2^nds entre 9,9Ω et 12,1Ω. Il est donc possible que certaines résistances marquées 11Ω prennent 10Ω et que certaines marquées 10Ω prennent 11Ω. C’est un gaspillage de travail. Les constructeurs ont donc été conduits à échelonner les valeurs de telle manière que les plages ne se recouvrent pas. Les tolérances sont alors normalisées, à chacune d'elle correspond une série également normalisée, les tolérances les plus utilisées sont :

• +/- 10%                                  Série E12 (12 valeurs par décade)
• +/- 5%                                    Série E24 (24 valeurs par décade)
• +/- 2%                                    Série E48 (48 valeurs par décade)
• +/- 1%                                    Série E96 (96 valeurs par décade)

Ces séries de valeurs normalisées sont universellement adoptées.

Ainsi, voici la suite des valeurs normalisées de la série E12.

 

Code des couleurs.

On utilise souvent, pour indiquer la valeur des résistances, le code des couleurs, originaire des États-Unis. Ce système est particulièrement commode pour des petits composants. Il permet de lire la valeur quelle que soit la façon dont l’élément est monté. Le marquage est réalisé par quatre ou cinq anneaux de couleurs; les deux ou trois premiers indiquent les deux ou trois premiers chiffres significatifs, le suivant le nombre de zéro qu’il faut ajouter (ou la puissance de 10).On obtient ainsi la valeur en Ohm [Ω]. Le dernier anneau (généralement un peu plus large) indique la tolérance (pour les anciens types de résistances, avec 4 anneaux : argent : 10% ; or : 5% ; pas de quatrième bande indique : 20%). Chaque couleur correspond à un chiffre, selon le tableau ci-dessous.

 

Pour retrouver facilement l’ordre des couleurs, on utilise la phrase ci-dessous (à lire verticalement).

Ne                               0          Noir

Manger                      1          Marron

Rien                           2          Rouge

Ou                              3          Orange

Jeuner                                   4          Jaune

Voilà                          5          Vert

Bien                            6          Bleu

Votre                          7          Violet

Grande                      8          Gris

Bêtise                         9          Blanc

b) Comment lire les résistances ?

Un autre problème que rencontrent les débutants, c’est de comprendre de quel côté du corps doit on commencer à lire la valeur de la résistance ? En considérant que la quatrième est toujours or ou argent, la couleur par laquelle commencer sera toujours du côté opposé.

Supposons cependant que sur une résistance cette quatrième bande se soit effacée ou que l’on confonde le rouge et l’orange ou bien le vert et le bleu. Dans ces cas, on doit se souvenir que le nombre qu’on obtiendra doit correspondre à l’une des valeurs standards reportées dans le tableau.

c) Résistance en série.

En associant des résistances en série, les valeurs s’ajoutent.

d) Résistances en parallèle.

En associant des résistances en parallèle, l’inverse des valeurs s’ajoutent.

II.1.2. Le trimmer.

Dans un circuit électronique, on a parfois besoin d’une résistance capable de fournir de façon graduelle une valeur ohmique variant de 0 à une valeur maximale donnée. Dans ces conditions, on utilise un composant appelé trimmer ou résistance ajustables. Les trimmers généralement fabriqués au Japon, à Taiwan, en Corée ou à Hong Kong, portent un code très simple : Les deux premiers chiffres sont les chiffres significatifs et le dernier chiffre est le multiplicateur ; autrement dit, il indique le nombre de zéros qu’il faut ajouter aux deux premiers chiffres.

On peut trouver des trimmers de formes et de dimensions différentes, avec des sorties disposées de façon à pouvoir les monter sur un circuit imprimé à la verticale ou à l’horizontale.

II.1.3. Les potentiomètres.

Les potentiomètres ont la même fonction que les trimmers. Ils ne se diffèrent de ceux-ci que par leur curseur reliés à un axe sur lequel il est possible de fixer un bouchon permettant à l’utilisateur de faire varier à volonté les paramètres d’un appareil (poste radio, amplificateur, etc.).

Il existe des potentiomètres à glissière et des potentiomètres rotatifs.

En tournant l’axe d’un potentiomètre, la résistance ohmique entre la broche centrale et l’une des extrémités varie de 0 à la valeur indiquée par le fabricant.

II.1.4. Les photorésistances.

Les photorésistances sont les composants photosensibles dont la valeur ohmique varie en fonction de l’intensité lumineuse qu’elles reçoivent.

Elles sont utilisées pour la réalisation d’automatismes capable d’être commandé par la présence d’une source lumineuse.

Elles peuvent avoir une forme rectangulaire ou circulaires.

II.1.5. Les thermistances.

Une thermistance est une résistance dont la valeur ohmique dépend de la température selon la relation.

R = R₀(1 + αt)

R₀ est la valeur à la température T = 0°C ;

α est le coefficient de température.

Lorsque α < 0, la résistance est appelée résistance à Coefficient de Température Négatif (CTN). Ces types de résistance ont la propriété de voir leurs valeurs ohmique diminuer lorsque la température augmente.

Lorsque α > 0, la résistance est appelée résistance à coefficient de température positif CTP. Leurs valeurs augmente lorsque la température augmente.

 

II.1.6. Les varistances.

Les varistances sont des résistances dont leurs valeurs dépendent de la tension appliquée à leurs bornes. Lorsque la tension augmente, la valeur ohmique diminue.

Mesurer une résistance avec un multimètre numérique

Choisissez un élément dont vous désirez connaitre la résistance.

Afin d'avoir la mesure la plus exacte possible, retirez l'élément du circuit sur lequel il est monté ou testez-le avant de le monter. En effet, on ne mesure pas une résistance quand le composant est sous tension, les autres éléments du circuit pouvant fausser la mesure à cause de leurs propres résistances.

Si vous testez la résistance d'un circuit ou si vous en démontez un élément, n'oubliez pas de couper le courant dans ledit circuit !

Branchez les cordons dans les bonnes bornes.

Les multimètres sont livrés avec deux cordons, l'un rouge, l'autre noir. Sur leurs façades, les multimètres présentent des bornes qui servent à mesurer la résistance, la tension ou l'intensité d'un courant. Pour la mesure de la résistance, seules deux bornes nous concernent : celle marquée « COM » (pour « commun ») et celle identifiée par la lettre grecque oméga, Ω (symbole de l'ohm).

Le cordon noir est toujours introduit dans la borne marquée « COM », le rouge dans la borne Ω.

Mettez le multimètre en marche.

Choisissez ensuite le bon calibre. Une résistance peut aller de quelques fractions d'ohm (0,1 ohm) à plusieurs centaines de milliers (1 000 000 ohms = 1 MΩ). Si vous voulez lire la bonne mesure, il faut choisir le bon calibre, c'est-à-dire l'intervalle de valeurs entre lesquelles s'inscrit la résistance mesurée. Certains multimètres numériques se positionnent automatiquement sur le bon calibre. Pour les autres, il faut le faire manuellement en tournant un gros bouton central. Si vous savez à l'avance l'ordre de grandeur de la résistance que vous allez tester, tournez le bouton sur l'intervalle adapté. Si vous l'ignorez, il va falloir y aller à tâtons, en essayant.

• En cas de méconnaissance de la résistance, réglez l'appareil sur le calibre du milieu, celui des 20 kiloohms (kΩ).
• Placez une des touches (pointe effilée au bout du cordon) sur une des extrémités du composant et l'autre, sur l'autre extrémité.
• Avec un multimètre numérique, vous voyez s'afficher alors une des trois valeurs suivantes : 0,00, OL ou la vraie valeur chiffrée de la résistance que vous cherchez ^[6].
• Si vous voyez 0, c'est que votre calibre est trop élevé : prenez un calibre inférieur.
• Si vous voyez OL (pour « overloaded », surchargé, dépassé), c'est l'inverse : votre calibre est inférieur à la valeur cherchée. Passez au calibre supérieur et refaites une mesure.
• Si vous voyez une valeur précise (58, par exemple), vous avez sélectionné le bon calibre et votre élément a une résistance de la valeur affichée. Il ne reste plus qu'à mettre l'unité. Pour cela, sur les multimètres numériques, le calibre (ou même directement l'unité) est indiqué dans un des coins de l'écran. Si vous voyez kΩ dans le coin et 58 à l'écran, votre valeur est de 58 kΩ.
• Vous avez obtenu une valeur et c'est parfait. Voyez cependant si vous ne pouvez pas faire une mesure plus précise. Réglez le multimètre sur le calibre juste inférieur et refaites la mesure. En cas de mesure différente, mais proche, ne retenez que celle donnée par le calibre le plus bas.

Positionnez bien les touches du multimètre.

Comme vous l'avez fait lors du réglage, placez une des touches sur une des extrémités du composant et l'autre, sur l'autre extrémité. Maintenez la position jusqu'à ce que l'affichage devienne stable. Notez le résultat qui apparait : c'est la résistance de votre composant.

• Ainsi, si vous lisez 0,6 et que dans le coin vous avez MΩ, c'est que la résistance de votre composant est de 0,6 mégohm ou mégaohm (600 000 ohms).

Éteignez le multimètre.

Une fois votre mesure faite, éteignez votre multimètre, débranchez les cordons et rangez le tout dans sa boite.

Mesurer une résistance avec un multimètre analogique

Choisissez un élément dont vous désirez connaitre la résistance.

Afin d'avoir la mesure la plus exacte possible, retirez l'élément du circuit sur lequel il est monté ou testez-le avant de le monter. En effet, on ne mesure pas une résistance quand le composant est sous tension, les autres éléments du circuit pouvant fausser la mesure.

• Si vous testez la résistance d'un circuit ou si vous en démontez un élément, n'oubliez pas de couper le courant dans ledit circuit.

Branchez les cordons dans les bonnes bornes.

Les multimètres sont livrés avec deux cordons, l'un rouge, l'autre noir. Sur leurs façades, les multimètres présentent des bornes qui servent à mesurer la résistance, la tension ou l'intensité d'un courant. Pour la mesure de la résistance, deux bornes nous concernent : celle marquée « COM » (pour « commun ») et celle identifiée par la lettre grecque oméga, Ω (symbole de l'ohm).

• Le cordon noir est toujours introduit dans la borne marquée « COM », le rouge dans la borne Ω.

Mettez le multimètre en marche.

Choisissez ensuite le bon calibre. Une résistance peut aller de quelques fractions d'ohm (0,1 ohm) à plusieurs centaines de milliers (1 000 000 ohms = 1 MΩ). Si vous voulez lire la bonne mesure, il faut choisir le bon calibre, c'est-à-dire l'intervalle de valeurs entre lesquelles s'inscrit la résistance mesurée. Certains multimètres numériques se positionnent automatiquement sur le bon calibre. Pour les autres, il faut le faire manuellement en tournant un gros bouton central. Si vous savez à l'avance l'ordre de grandeur de la résistance que vous allez tester, tournez le bouton sur l'intervalle adapté. Si vous l'ignorez, il va falloir y aller à tâtons, en essayant.

• En cas de méconnaissance de la résistance, réglez l'appareil sur le calibre du milieu, celui des 20 kiloohms (kΩ).
• Placez une des touches sur une des extrémités du composant et l'autre, sur l'autre extrémité.
• Une fine aiguille se déplace devant des échelles graduées. Elle se met à bouger, puis s'immobilise. Le nombre sur lequel elle s'est arrêtée est la valeur de la résistance de votre composant.
• Si l'aiguille se bloque à l'extrême gauche, c'est que vous avez choisi le mauvais calibre. Il faut régler l'appareil sur le calibre supérieur. Initialisez l'appareil et refaites une mesure.
• Si l'aiguille reste au contraire sur le 0 (à droite), c'est aussi parce que vous avez choisi le mauvais calibre, mais cette fois-ci, il faut régler l'appareil sur le calibre inférieur. Initialisez l'appareil et refaites une mesure.
• Chaque fois que vous changez de calibre, avant de refaire une mesure, vous devez initialiser l'appareil. Rien de plus simple ! Vous mettez en contact les touches métalliques. L'aiguille revient sur le 0. Appuyez également sur le petit bouton RAZ (« remise à zéro »).

Positionnez bien les touches du multimètre.

Comme vous l'avez fait lors du réglage, placez une des touches sur une des extrémités du composant et l'autre, sur l'autre extrémité. L'échelle de résistance se lit de droite à gauche et est graduée de 0 (à droite) à 2 kΩ (2 000 Ω). Lisez bien la bonne graduation, puisque sur un multimètre, on peut aussi mesurer la tension, l'intensité… Celle qui vous intéresse est celle marquée d'un Ω (c'est la seule à se lire dans le sens droite-gauche).

• En regardant la graduation, vous vous apercevez que l'échelle n'est pas régulière. C'est pourquoi le choix du calibre est si important pour avoir une lecture précise.

Lisez la valeur de la résistance.

Si le calibre est correct, l'aiguille va se figer sur une valeur intermédiaire de la graduation. Lisez bien la bonne graduation, celle des ohms : vous avez la valeur de résistance de votre composant.

• Ainsi, si l'aiguille s'arrête sur la graduation 9 et que le calibre est 10 Ω, la résistance mesurée sera de 9 ohms.

Réglez votre appareil sur un calibre élevé avant de le ranger.

Quand vous en aurez fini avec le multimètre, prenez quelques précautions. Pour ne pas « griller » l'appareil lors de sa prochaine utilisation, mettez le calibre le plus élevé. Ainsi, si vous (ou un autre) oubliez de faire le réglage, cela n'aura aucune incidence. Cela fait, éteignez votre multimètre, débranchez les cordons et rangez le tout dans sa boite.

Faire une bonne mesure

Testez bien la résistance du composant voulu.

Il ne s'agirait pas de mesurer celle du circuit dans son entier. Tester un composant, lorsqu'il est sur le circuit, vous expose à mesurer la résistance totale du circuit, tous les éléments étant reliés. Cependant, il arrive qu'on n'ait pas le choix et il faut quand même faire la mesure, même si on sait qu'elle sera fausse.

Ne testez que des composants hors tension.

En effet, si votre composant est sous tension, vous allez obtenir une mesure fausse, plus élevée que la valeur recherchée. Matériellement, le courant peut endommager votre appareil. C'est pourquoi il ne faut pas, par exemple, tester la résistance d'une batterie.

Si vous testez un condensateur, il devra d'abord être déchargé. Lors de la mesure de résistance, il se peut que la mesure fluctue un temps à cause du courant venu de l'appareil et absorbé par le composant

Faites attention à vos doigts !

Avec certains composants électriques, vous serez peut-être amené à toucher avec vos doigts le composant en question ou les touches. Il y a là, quant à la mesure, une source d'erreur possible, car le corps humain est conducteur et a donc une résistance. Si, sur un multimètre basse tension, cela n'a pas grande importance, il n'en va pas de même avec un multimètre haute tension.

• Pour éviter ce problème, utilisez une plaque d'essai (ou de test) qui permet de bloquer un composant sans le toucher. Sinon vous pouvez bloquer le composant à l'aide de petites « pinces crocodiles » isolantes placées sur ses extrémités.

Conseils

• La précision d'un multimètre dépend du modèle. Les premiers prix ont généralement une précision de 1 %. Si vous désirez une précision plus fine, il faudra acheter un appareil plus sophistiqué, donc plus cher.
• Sur une résistance (composant) vendue dans le commerce, vous verrez un nombre et des anneaux de couleur : ils correspondent à des résistances bien précises. Certaines utilisent quatre anneaux, d'autres, cinq. Un des anneaux, le dernier, correspond à la tolérance.

Avertissements

• Les extrémités des touches sont aussi effilées que des aiguilles. Pour éviter de vous blesser, prenez-les toujours sur les côtés.

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2017-08-23 10:50:49 / mazoughou@magoe.gn