Definition
Une résistance est un composant passif à deux bornes conçu pour s’opposer au courant électrique en convertissant l’énergie électrique en chaleur. Sa propriété principale est la résistance, exprimée en ohms (Ω).
Learning objectives
- Lire la valeur d’une résistance à partir de son code couleur ou de son marquage et préciser sa tolérance.
- Calculer le courant, la tension et la puissance dans une résistance avec la loi d’Ohm.
- Réduire un réseau de résistances en série et en parallèle à une seule résistance équivalente.
- Choisir une puissance admissible et tester une résistance en sécurité avec un multimètre.
Advertisement
Progressive explanation
Start with the plain-language idea, then move into the engineering detail. Each level stands on its own, so you can stop at the depth you need.
Beginner The core idea
La résistance est le moyen le plus simple de contrôler le courant dans un circuit. Lorsqu’une tension est appliquée à ses bornes, elle laisse passer un courant proportionnel à cette tension et inversement proportionnel à sa valeur. C’est la loi d’Ohm : V = I × R.
On en trouve partout : pour polariser la base d’un transistor, fixer le courant d’une diode électroluminescente, diviser une tension destinée à un capteur, terminer un bus de communication ou décharger un condensateur à la coupure. La taille physique n’est pas décorative : un composant plus gros évacue généralement plus de chaleur, et la puissance admissible compte autant que la valeur ohmique.
On en trouve partout : pour polariser la base d’un transistor, fixer le courant d’une diode électroluminescente, diviser une tension destinée à un capteur, terminer un bus de communication ou décharger un condensateur à la coupure. La taille physique n’est pas décorative : un composant plus gros évacue généralement plus de chaleur, et la puissance admissible compte autant que la valeur ohmique.
Intermediate How it behaves in a circuit
Une résistance réelle se caractérise par sa valeur, sa tolérance, sa puissance admissible et son coefficient de température. La tolérance est l’écart autorisé autour de la valeur nominale : une résistance de 100 Ω à ±5 % peut donc mesurer entre 95 Ω et 105 Ω à l’état neuf et à la température de référence.
En série, les résistances s’additionnent : le même courant les traverse et la tension se répartit proportionnellement aux valeurs. En parallèle, la tension est commune et les courants s’additionnent ; l’inverse de la résistance équivalente est la somme des inverses. Une résistance transforme l’énergie électrique en chaleur au rythme P = I²R = V²/R. Sa température s’élève jusqu’à ce que la chaleur s’évacue par les pattes, le circuit imprimé et l’air ambiant. Il faut donc comparer la dissipation calculée à la puissance nominale, puis déclasser si le boîtier est confiné ou chaud.
En série, les résistances s’additionnent : le même courant les traverse et la tension se répartit proportionnellement aux valeurs. En parallèle, la tension est commune et les courants s’additionnent ; l’inverse de la résistance équivalente est la somme des inverses. Une résistance transforme l’énergie électrique en chaleur au rythme P = I²R = V²/R. Sa température s’élève jusqu’à ce que la chaleur s’évacue par les pattes, le circuit imprimé et l’air ambiant. Il faut donc comparer la dissipation calculée à la puissance nominale, puis déclasser si le boîtier est confiné ou chaud.
Advanced Limits, assumptions, engineering detail
En haute fréquence, une résistance n’est pas purement résistive : les modèles bobinés et à couche mince présentent une inductance et une capacité parasites, si bien que l’impédance varie avec la fréquence et que la réponse aux impulsions devient importante. Les circuits de précision et à faible bruit tiennent aussi compte du bruit thermique, dont la puissance disponible dépend de la température absolue et de la bande passante, ainsi que du bruit en 1/f qui apparaît lorsqu’un courant traverse le matériau résistif.
Le coefficient de tension, l’humidité, la chaleur de soudage et la dérive à long terme modifient la valeur au fil de la vie. En régime impulsionnel, il faut respecter la capacité énergétique de l’impulsion et pas seulement la puissance continue : une impulsion courte crée un point chaud local avant que le corps n’ait eu le temps de diffuser la chaleur. Les montages à quatre fils (Kelvin) sont utilisés pour les shunts et les très faibles valeurs afin que la résistance des fils et des contacts ne fausse pas la mesure.
Le coefficient de tension, l’humidité, la chaleur de soudage et la dérive à long terme modifient la valeur au fil de la vie. En régime impulsionnel, il faut respecter la capacité énergétique de l’impulsion et pas seulement la puissance continue : une impulsion courte crée un point chaud local avant que le corps n’ait eu le temps de diffuser la chaleur. Les montages à quatre fils (Kelvin) sont utilisés pour les shunts et les très faibles valeurs afin que la résistance des fils et des contacts ne fausse pas la mesure.
Formulas and variables
Loi d’Ohm
V = I × R
V Tension aux bornes de la résistance · V
I Courant traversant la résistance · A
R Résistance · Ω
12 V aux bornes de 220 Ω donnent I = 12 / 220 = 0,0545 A, soit environ 54,5 mA.
Puissance dissipée
P = I² × R = V² / R
P Puissance convertie en chaleur · W
I Courant · A
V Tension · V
R Résistance · Ω
La même résistance de 220 Ω sous 12 V dissipe 12² / 220 = 0,655 W.
Équivalents série et parallèle
Rsérie = R1 + R2 + … ; 1/Rparallèle = 1/R1 + 1/R2 + …
Rsérie Résistance équivalente en série · Ω
Rparallèle Résistance équivalente en parallèle · Ω
R1, R2 Résistances individuelles · Ω
100 Ω en parallèle avec 220 Ω donnent 1/R = 1/100 + 1/220, soit R ≈ 68,8 Ω.
Units of measurement
| Quantity | Symbol | Unit |
|---|---|---|
| Résistance | R | ohm (Ω) |
| Conductance | G | siemens (S) |
| Puissance | P | watt (W) |
| Coefficient de température | α | par kelvin (1/K) ou ppm/K |
Worked examples
Worked example
Courant et dissipation d’une résistance série
Problem. Une alimentation de 12 V est appliquée aux bornes d’une résistance de 220 Ω. Calculez le courant et la puissance dissipée, puis dites si un modèle de 0,25 W convient sans déclassement.
Solution. I = V / R = 12 / 220 = 0,0545 A. P = I²R = 0,0545² × 220 = 0,655 W. Une résistance de 0,25 W serait surchargée d’un facteur d’environ 2,6.
I ≈ 54,5 mA et P ≈ 0,655 W ; utilisez au moins 1 W, avec une marge si possible.
Worked example
Résistance équivalente en parallèle
Problem. Une résistance de 100 Ω et une de 220 Ω sont montées en parallèle. Quelle est la résistance équivalente ?
Solution. 1/R = 1/100 + 1/220 = 0,0100 + 0,004545 = 0,014545 S. R = 1 / 0,014545 = 68,75 Ω.
R ≈ 68,8 Ω, valeur inférieure à chacune des deux résistances : un bon contrôle de cohérence.
Practical applications
- Limiter le courant d’une DEL et fixer le point de polarisation d’un transistor
- Diviser une tension pour une entrée de capteur ou une contre-réaction
- Terminer un bus de communication et décharger un condensateur
- Mesurer un courant avec un shunt de faible valeur et dissiper l’énergie de freinage ou de décharge
Automotive applications
Dans un véhicule, les résistances polarisent les capteurs, tirent vers le haut ou vers le bas les entrées logiques, fixent la luminosité des DEL, terminent le câblage CAN et servent de shunts de mesure du courant batterie. On les trouve aussi en série dans certains circuits d’allumage ou d’injecteurs lorsque le calculateur a besoin d’une charge définie, et comme éléments chauffants dans certains systèmes auxiliaires. Vibrations, humidité et écarts de température imposent de choisir un composant adapté à l’environnement, pas seulement à la puissance moyenne.
Industrial applications
Les armoires industrielles utilisent des résistances pour le freinage des gros moteurs, la décharge des condensateurs de bus continu, la limitation du courant d’appel, la mesure de courant et les charges de référence. Les modèles bobinés et à boîtier aluminium sont courants lorsqu’il faut dissiper plusieurs centaines de watts ; ils sont fixés sur dissipateur et protégés par un thermostat. En atmosphère explosive, la température de surface et l’indice du boîtier font partie de la démonstration de sécurité.
Measurement procedure
- Isolez le circuit et vérifiez l’absence de tension avant de mesurer : une mesure de résistance sous tension n’a aucun sens et peut endommager le multimètre.
- Déconnectez au moins une borne de la résistance pour que les chemins parallèles ne faussent pas la lecture.
- Comparez la valeur mesurée à la valeur nominale et à la tolérance ; une lecture hors tolérance suggère une dérive ou un dommage.
- Utilisez une méthode à quatre fils en dessous de quelques ohms pour que la résistance des cordons et des contacts ne domine pas.
- Recherchez une décoloration ou une fissure, puis mesurez à nouveau après refroidissement : la chaleur peut décaler temporairement la valeur.
Common mistakes
- Choisir une résistance uniquement sur sa valeur et ignorer la puissance admissible, ce qui provoque une surchauffe ou une panne.
- Mesurer la résistance dans le circuit et prendre la valeur basse pour celle du composant alors qu’un chemin parallèle la modifie.
- Croire qu’une lecture de code couleur est infaillible ; les bandes ambiguës doivent être confirmées au multimètre.
- Brancher une résistance directement sur une alimentation de faible impédance en pensant limiter le courant sans vérifier la dissipation.
Safety considerations
- Une résistance dissipe de la chaleur : gardez une distance avec les matériaux inflammables et respectez la température maximale du boîtier.
- Considérez les résistances reliées au secteur et leurs bornes comme sous tension jusqu’à l’isolement confirmé et l’absence de tension vérifiée.
- Les résistances de décharge haute tension peuvent rester chaudes et chargées longtemps ; respectez le temps de décharge et mesurez avant de toucher.
- N’utilisez jamais une résistance comme substitut de fusible ou de dispositif de protection : elle n’assure pas une coupure sûre.
Frequently asked questions
Une résistance fait-elle baisser la tension ou le courant ?
Les deux, au sens où elle crée une chute de tension proportionnelle au courant qui la traverse. Dans un circuit série, le même courant traverse la résistance et la charge, et la résistance prend une part de la tension d’alimentation ; c’est ce qui permet de limiter le courant reçu par la charge.
Puis-je remplacer une résistance par une puissance admissible supérieure ?
En général oui, à condition que la valeur et la tolérance conviennent et que le boîtier plus gros se monte électriquement et mécaniquement. Une puissance supérieure apporte une marge thermique, sans changer le comportement du circuit. Ne changez pas la valeur sans vérifier la conception.
Pourquoi la résistance mesurée diffère-t-elle du code couleur ?
Le composant peut être hors tolérance ou avoir dérivé, un autre chemin peut être en parallèle, vos doigts peuvent fermer un circuit, ou les cordons et contacts ajoutent une erreur aux faibles valeurs. Dessoudez une patte et recommencez la mesure.
Quand utiliser une résistance plutôt qu’un régulateur ?
Une résistance n’est acceptable que si le courant est prévisible et la puissance perdue tolérable. Pour une charge variable, la tension obtenue varie aussi : un régulateur ou une véritable source de courant est alors le bon choix technique.