La résistance: Mise en pratique

En électronique, les résistances sont les composants les plus utilisés. Leur valeur est la caractéristique essentielle, mais d’autres critères interviennent aussi tels que la puissance dissipée (échauffement par effet Joule) ou la tolérance.

La mise en pratique peut être limitée par plusieurs facteurs : la tolérance, la puissance, la valeur.

La tolérance des résistances

Lorsqu’on achète des résistances de 10kOhms, chaque composant aura une valeur un peu différente. Il existe une incertitude sur la valeur d’une résistance : c’est la tolérance. Les valeurs de résistances qu’on trouve ont une certaine incertitude qui est indiquée par le fabricant (0,01 à 10 %).

Exemple : résistance 470 Ohms de tolérance 1%

1 % de 470 Ohms = 4,7 Ohms

La résistance 470 Ohms de tolérance 1% peut fluctuer entre 465,3 Ohms (470 – 4,7) et 474,7 Ohms (470 + 4,7).

Si un montage demande une résistance de valeur précise, la tolérance devra être considérée. Une résistance de 3 kOhms à 2 % peut fluctuer, selon le composant qu’on choisit dans le lot de 2940 à 3060 Ohm. Pour un composant donné, sa valeur peut être mesurée avec précision. On peut mesurer à l’ohmmètre 2984 Ohm, alors qu’une valeur de 3069 Ohm ne serait pas conforme à une tolérance de 2% par exemple.

Puissance dissipée dans une résistance et effet Joule

En électronique, les résistances utilisées, selon leur technologie et leur taille, peuvent accepter une puissance différente. Cette puissance P se calcule en faisant le produit U.I, ou R.I², ou encore U²/R. Cette puissance se traduit comme échauffement du composant : c’est l’effet Joule. On veillera donc à ne pas dépasser la puissance maximale sous peine de destruction. L’effet Joule peut être souhaité pour les résistances de chauffage électrique (1000 à 2000 W), ou non souhaité (échauffement des bobinages d’un transformateur). Un autre exemple de résistance sont les ampoules à incandescence, dont la chaleur dégagée par le filament vise à éclairer (même si seulement moins de 5% est converti en lumière).

L’électronicien amateur qui utilise des résistances traditionnelles rencontre surtout des résistances 1/4 W. Les composants à montage en surface (CMS), plus petits, acceptent de 31 mW à 1 W.

Dimensions d’une résistance traditionnelle 1/4 W et des CMS (ci dessous)

Résistances utilisées en électronique

Ci contre, une résistance 1/4 W traditionnelle et des résistances CMS de taille 0402, 0603, 0805 et 1206. La taille d’un composant 0402 vaut 4 x 2 centièmes de pouce, ce qui fait 1,0 x 0,5 mm. Un 0805 mesure 8 x 5 centièmes de pouce, c’est à dire 2,0 x 1,25 mm. On peut cependant avec précaution les monter à la main.

Résistances 0402 montées à la main côté à côté : une certaine dextérité est exigée !

Dimensions d’une résistance traditionnelle 1/4 W et de modèle plus puissants

Résistances utilisées en électronique : 0,25 W, 2 W et 5 W

Résistances de la série standard E12

Pour des raisons de standardisation, il n’existe qu’un nombre limité de résistances vendues dans le commerce. Pour une décade (plage de 1x à 10x), il existe les séries E12, E24, E48, E96 qui contiennent respectivement 12, 24, 48 ou 96 valeurs par décade. Ce système fonctionne comme notre monnaie dont les valeurs par décade sont : 1, 2, 5. On construit pour les décades suivantes 10, 20 et 50, puis 100, 200 et 500, ou encore 0,1, 0,2, 0,5.

En électronique, pour la série E12 (dont la tolérance est fréquemment 5%), on a : 1, 1,2, 1,5, 1,8, 2,2, 2,7, 3,3, 3,9, 4,7, 5,6, 6,8, 8,2. On peut donc avoir 0,22 Ohm, 2,7 Ohm, 12 Ohm ou encore 68 kOhms, mais on ne peut pas avoir 5 Ohm ou 40 kOhms. Pour obtenir ces valeurs, il faut associer plusieurs résistances en série ou parallèle.

La suite – resistance et code couleur…