Définition.
Une résistance est un dipôle dont la principale caractéristique est d'opposer une plus ou moins grande "résistance" à la circulation du courant électrique. En opposant cette résistance, le composant convertit une partie de l'énergie électrique en énergie thermique par effet Joule.
La valeur d'une résistance se mesure en Ohm (symbole Ω).
On peut appliquer la loi d'Ohm au composant résistance, afin de lier la tension à ses bornes formula_1 à l'intensité formula_2 qui la traverse : formula_3, donc il y a une relation de proportionnalité entre formula_1 et formula_2. La courbe représentant l'évolution de l'intensité en fonction de la tension, appelée caractéristique, prend donc la forme d'une droite passant par formula_6 quand formula_7.
Code des couleurs.
Afin d'identifier la valeur des résistances, un code couleur a été mis en place. Ainsi, sur chaque résistance, on trouve quatre bandes colorées :
Les bandes de couleurs ne sont pas centrées sur la résistance, mais alignées d'un côté ; pour le décodage, elles doivent être placées à gauche.
Un moyen mnémotechnique permet de se souvenir de ce code : « Ne Mangez Rien Ou Je Vous Battrai Violemment, Grand BOA ». Chaque initiale correspond à la première lettre de chaque couleur ; « BOA » donne Blanc-Or-Argent.
Puissance dissipée.
Nous avons expliqué que le résistor s'oppose au passage du courant à cause de sa résistance. Il en résulte une diminution de l'énergie transmise : une partie de cette énergie est dissipée sous forme de chaleur par le composant. Cet effet, nommé "effet Joule", porte le nom du physicien anglais James Prescott Joule à qui on doit son étude en 1860.
Pour expliquer cet effet, intéressons-nous aux particules à l'intérieur du composant. Le courant électrique résulte du déplacement de charges électriques. Les porteurs de ces charges, en mouvement, interagissent avec les atomes du milieu traversé, ce qui constitue un frein à leur déplacement. D'une même façon, à la piscine, vos mouvements dans l'eau sont rendus plus difficile par l'eau autour de vous : une certaine partie de votre énergie fournie se perd dans la lutte contre cette eau.
La puissance dissipée par effet Joule se calcule rapidement. Si formula_8 est la résistance du dipôle, alors on a : formula_9. Cela conduit à l'expression de la puissance : formula_10.
Caractéristique courant/tension.
On appelle "caractéristique" un graphique sur lequel figurent les variations de l'intensité qui traverse un dipôle en fonction de la tension à ses bornes. Il s'agit de déterminer une relation mathématique du type formula_11. Pour une résistance, la loi d'Ohm donne formula_12. La caractéristique est donc donnée par formula_13. On remarque qu'en formula_14, formula_15. La courbe représentative de la caractéristique d'une résistance est une droite passant par l'origine du repère.
Exercices.
Code des couleurs.
Pour chacune des résistances ci-dessous, déterminez sa valeur.
Calculs de résistances équivalentes.
Pour chaque circuit ci-dessous, déterminez sa résistance équivalente.