Résistance (composant)

Une résistance est généralement représentée par le symbole suivant :

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  Symbole de la résistance (norme IEC).
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  On peut également parfois trouver ce symbole (norme ANSI).

On utilise parfois les lettres R, K et M dans la notation des valeurs des résistances, placés à la place de la décimale selon la norme BS-1852 (en) :

R = ohms ; K = kilohms ; M = Megohms.

Ainsi par exemple : 100R = 100 ohm ; 2K2 = 2.2 Kohm ; 1M2 = 1.2 Mohm.

Résistance à couche de carbone vue en coupe.

Les résistances sont réalisées de manière à approcher de façon très satisfaisante la loi d'Ohm dans une large plage d'utilisation. Néanmoins les contraintes techniques font qu'elles peuvent présenter une impédance ou une capacité non désirée. Aussi leur résistance peut varier en fonction de paramètres tels que la température, le temps, etc[1]...

• Les résistances de faible puissance de l'ordre du watt sont généralement des résistances à couche de carbone sur un support de céramique. Toutefois d'autres technologies sont utilisées : les résistances à couche ou oxyde métallique... . Elles possèdent différentes propriétés : exactitude, stabilité, inductance ou capacité, bruit thermique[1]...
• Pour les puissances supérieures, la technique du fil résistant enroulé sur un corps en céramique est souvent utilisée. C'est en général un alliage de chrome-nickel-fer qui est utilisé.
• Pour les très fortes puissances, on peut utiliser une technologie dite des « résistances liquides » consistant à faire passer le courant à travers une solution aqueuse contenant des ions cuivre.

Anciennes résistances agglomérées

Ces résistances étaient constituées d'un bâtonnet de carbone aggloméré. Un fil de connexion est enroulé à chaque extrémité. Leur valeur est donnée par un code de couleur qui se lit dans l'ordre : corps, extrémité, point. Le point est le multiplicateur. Leur tolérance était généralement de 20 % ou de 10 % si l'autre extrémité était argentée. La puissance que pouvaient dissiper ces résistances dépendait de leur taille. Par exemple, une résistance quart de watt avait un diamètre de 5 mm et une longueur de 18 mm. Ce type de résistance a été développé dès le début de la radio et abandonné dans les années 1950. Seul leur code de couleurs a été conservé sous la forme d'anneaux.

Résistances anciennes (vers 1950) : même code de couleurs en lisant du plus grand au plus petit : corps, bout, point.

Résistances à couche de carbone

Vue en coupe longitudinale d'une résistance à couche de carbone de 0,25 W et 5 %.

Elles sont très largement utilisées du fait de leur faible coût, mais sont généralement d'une exactitude limitée comparé aux technologies métalliques. Elles se composent d'un substrat isolant recouvert d'une couche de carbone découpée en hélice afin d'en réduire la conductivité électrique. Le tout est enrobé d'un isolant fréquemment de couleur beige / orange. La plage de puissance d'une résistance à trou traversant se situe entre 0,125 et 5 watts. Les valeurs de résistances couvertes vont de l'ordre de 1 ohm jusqu'à 10 mégohm, pour une tolérance de 10 à 5 %.

Résistance à film métallique

Elles sont souvent fabriquées à la manière des résistances à couche de carbone, mais le carbone est remplacé par un conducteur métallique. Cela se traduit par une meilleure stabilité en température entre 50 et 100 ppm/K, des tolérances plus serrés entre 2 et 0,5 % La linéarité et la stabilité de ces résistances sont appréciées lorsque la valeur de la résistance est critique. Elle possède souvent un corps bleu ou gris mais cela n'est ni systématique ni normalisé.

Modèle tridimensionnel d'une résistance de 0,25 watts.

Les valeurs électriques maximales supportées par une résistance sont généralement définies par la valeur maximale de la puissance qu'elle est capable de dissiper en régime permanent. On peut les calculer au moyen des relations suivantes :

${\displaystyle U={\sqrt {P\times R}}}$

${\displaystyle I={\sqrt {\frac {P}{R}}}}$

avec :

R, la valeur de la résistance, exprimée en ohms ;

P, la puissance maximale que peut dissiper la résistance, en watts ;

U, la tension ou différence de potentiel aux bornes de la résistance, en volts ;

I, l'intensité du courant traversant la résistance exprimée, en ampères.

Le bruit thermique, généré par le passage d'un courant dans la résistance, est également nommé bruit de résistance, bruit Johnson ou bruit de Johnson-Nyquist. Il est le bruit produit par l'agitation thermique des électrons dans une résistance électrique en équilibre thermique. Le bruit thermique est un bruit blanc dont la densité spectrale de puissance dépend uniquement de la valeur de la résistance. Le bruit thermique peut être modélisé par une source de tension en série avec la résistance qui produit le bruit. Il dépend de la technologie employée pour fabriquer la résistance (carbone, céramique, couche métallique).

La valeur des résistances à couche standard est habituellement indiquée sur le composant sous forme d'anneaux de couleurs. Le code en est défini par la norme CEI 60757. Afin de standardiser les valeurs possibles des résistances, il existe des séries de valeurs normales pour résistances. Ces valeurs normalisées sont définies par la norme CEI 60063.

Code des couleurs pour les résistances

		1er anneau gauche	2e anneau gauche	3e anneau gauche*	Dernier anneau gauche	Anneau droite	Anneau suppl.	Abrév.
Couleur		1er chiffre	2e chiffre	3e chiffre	Multiplicateur	Tolérance	Coeff. temp.	Alpha.
	noir	0	0	0	100=1	± 20 %	200 ppm	BK
	marron	1	1	1	101	± 1 %	100 ppm	BN
	rouge	2	2	2	102	± 2 %	50 ppm	RD
	orange	3	3	3	103		15 ppm	OG
	jaune	4	4	4	104		25 ppm	YE
	vert	5	5	5	105	± 0,5 %		GN
	bleu	6	6	6	106	± 0,25 %	10 ppm	BU
	violet	7	7	7	107	± 0,10 %	5 ppm	VT
	gris	8	8	8	108	± 0,05 %		GY
	blanc	9	9	9	109			WH
	or				0,1	± 5 %		GD
	argent				0,01	± 10 %		SR
	(absent)					± 20 %

* Le troisième anneau n'est utilisé que lorsque la tolérance de la résistance est inférieure ou égale à 2 %.

Plusieurs phrases peuvent servir de moyen mnémotechnique pour retenir l'ordre du code des couleurs de la norme CEI 60757, comme Ne Manger Rien Ou Jeûner Voilà Bien Votre Grande Bêtise[2].

Les valeurs normalisées en série E12 (12 valeurs possibles par décade) sont les suivantes : 1,0 ; 1,2 ; 1,5 ; 1,8 ; 2,2 ; 2,7 ; 3,3 ; 3,9 ; 4,7 ; 5,6 ; 6,8 ; et 8,2.

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  Notations de couleur sur différents types de résistances.
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  Résistances marquées selon la norme CEI 60757.
• 
  Les nombreuses formes et couleurs des résistances.
• 
  Les résistances sont généralement proposées en bandes dans les kits.

Les réseaux de résistances permettent d'intégrer en seul boitier plusieurs résistances afin de répondre à des besoins spécifiques. Les boitiers sont souvent du type SIL mais peuvent aussi être du type DIL. Les résistances peuvent être toutes reliées à un point commun, très utilisés pour les résistances de rappel ou pour les résistances de limitation de courant des afficheurs 7 segments. Il en existe aussi dans lesquels les terminaisons sont reliées à des diviseurs de tension[1]. Les échelles de résistances (aussi nommées parfois réseau de résistances) dont notamment les réseaux R – 2R constituent un moyen simple et peu coûteux d'effectuer une conversion numérique-analogique.