La résistance électrique et la 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).
• 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 …
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.
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.
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 .
Détermination de la couleur des anneaux d'une résistance
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 :• L représente la longueur en mètre (m) du conducteur.
• s représente la section en (m²) 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.
Attention aux unités :• Si la résistivité ρ est exprimée en
, l'unité de la section sera le mm² et celle de la longueur doit être le m.• Si la résistivité ρ est exprimée en
, l'unité de la section doit être le m² et celle de la longueur doit être le m.Le tableau ci-dessous aide pour convertir la section de mm² à 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 |
