résistance

Résistance

Comme nous l’avons vu, La résistance est un composant qui s’oppose au passage du courant, toutefois il laisse passer du courant et plus la tension augmente et plus l’intensité du courant qu’il laisse passer augmente.

Circuit résistant en (courant) continu

La tension aux bornes de la résistance et le courant varient en même temps, dans le même sens (et dans la même proportion si la résistance est parfaite).

U = r xI ou bien r = U/I

Circuit résistant en alternatif

Si la résistance est parfaite, tout ce qui est vrai en continu est également vrai en alternatif.

Une autre propriété est que le courant et la tension sont en phase :

• les minima de la tension et les minima du courant se produisent aux même instants, les maxima également,
• la forme de variation du courant et de la tension sont les mêmes.

Si la résistance est imparfaite, cas de résistance à couche métallique spiralée, alors le courant prend du retard sur la tension et la formule U=rI n’est plus tout à fait vraie ; on parle alors d’effet selfique. Ce point est important si vous utilisez une commande ou des transmissions vidéo utilisant les radio-fréquences au delà du GHz. Pour l’utilisateur n’utilisant que le matériel habituel, il pourra considérer que sa résistance n’a pas d’effet selfique.

J’ai déjà introduit la notion de tension efficace, c’est maintenant qu’on peut l’expliciter.

En courant alternatif, la tension et l’intensité du courant varient en permanence. Donc, si les formules U=rI, P=UI, P=rI² sont vraies en valeur instantanée, ce que ne sait pas mesurer un multimètre qui prend une mesure sur une durée trop longue, elles n’auraient plus aucun sens en courant alternatif. Quelques penseurs, suivis par d’autres, ont trouvé une parade. Pour la puissance il suffit d’appeler « tension efficace » la tension continue qui provoquerait le même échauffement dans une résistance.

Ainsi une tension de la forme U= 311 sin(ωt) donne Ueff = 220 v

U efficace = U crète x 0,707 et I efficace = I crète x 0,707

Moyennant cette interprétation, les formules U=rI, P=UI, P=rI² restent applicables.

Circuit résistant en numérique

A l’exception de la tension efficace (et de l’intensité efficace) tout ce qui a été dit pour un courant alternatif sinusoïdal est toujours vrai en numérique.

Loi d’Ohm

U=Ri

Association de résistances en série

r = r₁ +r₂ + r₃

Association de résistance en parallèle

1/r =1/r₁ + 1/r₂ + 1 /r₃

Potentiomètres variables ajustables

Un potentiomètre sert à prendre une partie de la tension aux bornes de la résistance par répartition entre deux résistance.

Un potentiomètre variable utilise un curseur prenant la tension entre les deux extrémités de la résistance.

Il existe aussi des potentiomètres à plots

Rhéostats variables ajustables

Fils résistants

On utilise couramment un fil résistant lorsque l’on veut transformer l’énergie électrique en source de chaleur,

• soit pour se chauffer ce n’est pas utile pour l’activité de ferro-modèliste,
• soit pour chauffer un bilame et créer ainsi une sécurité contre les surintensités,
• soit pour découper

Imperfection de certaines résistances et utilisation de ces imperfections

L’imperfection dont je veux parler ici est le « Coefficient de température ».

Certains objets qui sont pourtant des résistances ne respectent pas très bien la loi d’Ohm ; on n’a pas U=rI. En effet r varie en même temps que I ou plus exactement en même temps que la température du filament résistif.

Ainsi une lampe à incandescence aura :

• une résistance faible à froid, c’est-à-dire offre une faible résistance au passage du courant et une faible chute de tension à ses bornes,
• une résistance forte à chaud c’est à dire une forte résistance au passage du courant et une forte chute de tension à ses bornes.

En utilisant cette propriété, on peut réaliser à peu de frais un système limitant les conséquences d’un court-circuit temporaire.

Marquage

Utilisation

Les résistances, en modélisme ferroviaire, peuvent être utilisées pour :

• limiter le courant dans une diode électroluminescente,
• par paire limiter la tension aux bornes d’un module,
• limiter le courant de court-circuit,

associées avec une inductance ou un condensateur :

• constituer un filtre anti-parasites,
• filtrer un courant redressé.