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La résistance électrique et résistivité


Sommaire :
1. Généralités
2. La résistance électrique
3. La résistance en électronique : le code des couleurs
4. La résistance d'un conducteur : la résistivité


1. Généralités :

La résistance électrique a la propriété de faire passer plus ou moins le courant dans un circuit.

La résistance se note R et s’exprime en Ohms (Ω).
Symbole d'une résistance électrique

  • Si la résistance augmente, alors le courant diminue.

  • Si la résistance diminue, alors le courant augmente.

La résistance vient donc du fait qu'un résistor "résiste" au passage du courant.



2. La résistance électrique :

          2.1. Définition :

La résistance électrique transforme l’énergie électrique en énergie thermique.

On utilise ce principe de transformation de l'énergie dans beaucoup d'appareils de chauffage : chauffe-eau, radiateur électrique, grille pain, four …

Symbole d'un radiateur électrique exemple d'un convecteur électrique


Inconvénient : Tout circuit possède une résistance (même faible) et celle-ci transforme une partie de l’énergie destinée au récepteur en chaleur (perte énergétique) : résistance d'une ligne Haute Tension sur le réseau de transport d’énergie électrique, bobinage de moteur…


          2.2. Mesure de la résistance sous tension :

On utilise la méthode voltampèremétrique (on mesure la tension U et le courant I) et on applique la loi d'Ohm.
Formule animée et interactive de la loi d'Ohms n°2
roue de formule avec la loi d'ohms
Méthode voltampèremétrique pour déterminer la résistance d'un résistor sous tension, on mesure la tension U, on mesure le courant I est on applique la loi d'Ohm pour calculer la résistance R.





3. La résistance en électronique : le code des couleurs :

Le marquage des résistances est utilisés dans les circuits électroniques.

Pour cela on utilise un jeu de couleur des anneaux pour coder la valeur d'une résitance.

Sur l'animation ci-dessous il faut choisir les couleurs des différents anneaux afin de connaître la valeur de la résistance.
Animation interactive permettant de déterminer la valeur d'une résistance à partir du code des couleurs.
En fonction de la tolérance les valeurs maximales et minimales de la résistance sont affichées.


Sur l'animation ci-dessous il faut taper la valeur de résistance que l'on cherche (avec ou sans virgule), la couleur des anneaux de la résistance s'affiche sur l'animation .
Animation interactive permettant de déterminer la couleur des anneaux d'une résistance à partir de sa valeur en Ohm.
application Android détermination de la couleur d'une résistanceDétermination de la couleur des anneaux d'une résistance Couleurs anneaux résistance sous Android


Un moyen mnémotechnique pour retenir le code des couleurs est la phrase suivante :
Ne Manger Rien Ou Jeûner Voilà Bien Votre Grande Bêtise.

En prenant la première lettre de chaque mot on obtient le tableau suivant :
  Ne     N     Noir              
  Mangez     M     Marron              
  Rien     R     Rouge              
  Ou     O     Orange              
  Jeûner     J     Jaune              
  Voilà     V     Vert              
  Bien     B     Bleu              
  Votre     V     Violet              
  Grande     G     Gris              
  Bêtise     B     Blanc              





4. La résistance d'un conducteur : la résistivité :

La résistance d'un conducteur est fonction du matériau constituant l'âme conductrice (ρ), de sa section ( s) et de sa longueur (L).

          3.1. Formule à retenir :

La formule permettant de déterminer la résistance d'un conducteur est :
Formule animée et interactive de la résistance et résistivité
  • ρ (prononcée Rhô) représente la résistivité et s'exprime en Ohm-mètre (Ω.m), la valeur est fonction de la matière constituant le conducteur (voir tableau).
  • L représente la longueur en mètre (m) du conducteur.
  • s représente la section en () du conducteur.


Affirmations à comprendre et à retenir :

    • Résistivité :
Plus la résistivité est faible plus la résistance diminue et l'élément devient un meilleur un conducteur.
Plus la résistivité est grande plus la résistance augmente et l'élément devient un moins bon conducteur.

    • Longueur :
Plus la longueur est grande plus la résistance augmente et l'élément devient un moins bon conducteur.
Plus la longueur est faible plus la résistance diminue et l'élément devient un meilleur conducteur.


    • Section :
Plus la section augmente plus la résistance baisse et l'élément devient un meilleur conducteur.
Plus la section diminue plus la résistance augmente et l'élément devient un moins bon conducteur.



Pour voir l'influence de la résistivité (ρ), de la longueur (L), ou de la section (s) cliquer sur l'une des grandeurs et déplacer le curseur vers gauche ou vers la droite afin de faire augmenter ou diminuer les valeurs.
Formule animée et interactive de la résistance montrant l'influence de la section, de la longueur et de la résistivité sur la valeur de la résistance
icône attention Attention aux unités :

    • Si la résistivité ρ est exprimée en unité résistivité, l'unité de la section sera le mm² et celle de la longueur doit être le m.

    • Si la résistivité ρ est exprimée en unité résistivité, l'unité de la section doit être le et celle de la longueur doit être le m.



Le tableau ci-dessous aide pour convertir la section de mm² à m² ou inversement :
Tableau de conversion de la section de mm² en m² ou inversement


          3.2. Exemples de résistivités :

Les tableaux ci-dessous présentent différents exemples de valeurs de résistivités de conducteurs ou d'isolants :
Les conducteurs :
Matière conductrice Résistivité (Ω.m)
Argent 1,5 × 10-8
Cuivre 1,7 × 10-8
Or 2,2 × 10-8
Aluminium 2,6 × 10-8
Bronze 5,5 × 10-8
Tungstène (filament lampe incandescence) 5,6 × 10-8
Fer 10,4 × 10-8
Étain 14,2 × 10-8
Plomb 20,7 × 10-8


Les isolants :
Matière isolante Résistivité (Ω.m)
Polystyrène 10 × 1020
Verre 1 × 1017
Polyéthylène (plastique) 1 × 1016
Mica (feuille isolante et résistante à la chaleur) 1 × 1015
Papier 1 × 1015
Huile minérale 1 × 1010 à 1 × 1016
Caoutchouc 1 × 1013 à 1 × 1016
Porcelaine 1 × 1011
Eau pure 1,8 × 105

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