Etude d'un récepteur électrique : le résistor

Nous avons vu que la tension électrique et l'intensité du courant étaient deux grandeurs indépendantes l'une de l'autre. Toutefois, il arrive que celà ne soit plus le cas : c'est ce que nous allons voir dans ce chapitre..

1. Présentation du résistor.

Le résistor est un dipôle électrique cylindrique sur lequel ont été peint quatre anneaux de couleurs. C'est ce qui permet de le reconnaitre facilement dans un circuit électrique ou électronique.

2. Utilisation d'un résistor dans un circuit électrique.

Quand un résistor est placé en série dans un circuit électrique, on constate que l’intensité du courant diminue. Ceci s'observe aussi si on inverse les bornes du dipôle, ou si on le place ailleurs, en série dans le circuit.

L’introduction en série d’un résistor dans un circuit provoque donc une diminution de l’intensité du courant. Le résistor oppose une résistance au passage des électrons dans le circuit. Plus cette résistance que l'on note "R" est grande, plus l'intensité du courant baisse. On va donc pouvoir contrôler la valeur de l'intensité du courant dans un circuit et protéger les composants électriques d'une trop forte intensité de courant.

3. Influence de la valeur de la résistance (R) d'un résistor.

Plus la valeur de la résistance est importante, plus l'intensité du courant qui le parcourt est faible.

4. Mesure de la valeur de la résistance R d'un résistor.

La résistance d'un résistor se note "R" et a pour unité l'Ohm de symbôle "W" ou le kiloOhm (kW) 1 kW = 1 000 W.

Il existe trois façons de déterminer la valeur de la résistance d'un résistor:

• Avec le code des couleurs que l'on trouve dans un dictionnaire : la méthode est rapide mais on ne peut pas vérifier le bon état du composant.
• Avec un ohmètre ( un multimètre en position ohmètre): c'est la méthode la plus précise et qui permet de vérifier le bon fonctionnement du composant..
• En utilisant la loi d'Ohm si on peut déterminer la tension aux bornes du résistor et l'intensité qui le traverse.

5. Loi d'Ohm.

On fait varier la tension aux bornes du résistor (de résistance 100 W) en mesurant à chaque fois l'intensité du courant qui le traverse.

Le tracé de la caractéristique du résistor ( graphe de la tension (en volt) en fonction de l'intensité du courant (en Ampère)) montre que l'on obtient une droite qui passe par l'origine.La tension aux bornes du résistor et l'intensité du courant qui le traverse sont deux grandeurs proportionnelles.

Le rapport de UR/I donne la valeur de la résistance R du dipôle. Cette relation est la loi d'Ohm : UR/I = R soit UR = R.I

Vous avez compris ? pour en être bien sur, voici une suite d'animation réalisée par un professeur de sciences physiques du sud de la France

6. Résistance de différents matériaux.

La résistance des matériaux au passage du courant dépend :

• de la nature du matériau
• de la longueur du matériau
• du diamètre ou du produit de sa largeur et son épaisseur.

On retiendra que les matériaux bons conducteurs ont une très faible résistance et les matériaux isolants ont une très grande résistance.

On donne la résistance de quelques matériaux pour un fil de 1 m de longueur et de diamètre 0,5 mm:

• Le cuivre : 0,081 W : seul l'or a une résistance plus faible. C'est le métal le plus utilisé dans les circuits électroniques.
• L'aluminium : 0,13 W : il remplace aujourd'hui le cuivre dans les lignes haute tension d'EDF car il est actuellement meilleur marché.
• Le fer : 0,51 W.
• Le tungstène : 0,31 W : c'est le métal utilisé pour les lampes à filament car sa température de fusion est très importante.
• L'alliage Nickel-Chrome : 6,1 W.
• Le carbone : 300 W : attention de ne pas pêcher près de ligne EDF !!!
• Le verre : 3.10 puissance 22 W.
• Le polystyrène : 3.10 puissance 25 W.