Résistance (Resistor en anglais)

La résistance est un composant dont le rôle est de freiner plus ou moins le passage du courant électrique qui la traverse. Il s'agit d'un des composants les plus utilisés en électronique. Une résistance possède les caractéristiques principales suivantes : 

Valeur

Puissance dissipable

Tolérance (précision)

Structure (matière)

En toute rigueur, nous devrions dénommer le composant "Résisteur", et sa valeur résistive "Résistance". Ceci assurerait une certaine cohérence avec le nom des autres composants condensateur, transistor. Je suis d'accord avec ce principe, mais n'ai pas encore modifié l'appellation de ce composant dans tous mes articles. En résumé, quand je dis "Résistance" en parlant du composant lui-même et non de sa valeur ohmique, pensez dans votre tête "Résisteur". Facile de demander aux autres de faire un effort si soi-même on ne montre pas l'exemple, hein ? Mais promis, je m'y mettrai un jour. ;-)

Exprimée en Ohm, ou multiples d'Ohms (KO pour Kilo-Ohms, MO pour Mego-Ohms). 

1000 Ohms = 1 KO
1000 KO = 1 MO. 

La valeur de la résistance est généralement écrite dessus, soit en clair (certaines résistances de précision), soit sous forme d'un code couleur (la majorité des résistances "normales"), soit sous forme de code chiffré (certaines résistances de précision, résistances CMS). Voir Codes valeur.

Exprimée en Watt. Puisqu'une résistance s'oppose au passage du courant, cela signifie qu'elle en garde une partie. En réalité, elle s'en débarrasse sous forme de chaleur. Plus le courant qu'elle doit retenir est important, plus la puissance qu'elle doit dissiper sous forme de chaleur est importante. Si on ne choisi pas la bonne valeur de puissance dissipable, la résistance chauffe trop, et cela aura deux conséquences possibles : vieillissement prématurée (la résistance peut changer de valeur), ou destruction totale par combustion (la résistance brûle). La puissance dissipable n'est pas marquée sur les résistances standards.

On peut la deviner en fonction de la taille de la résistance (je parle pour la récup bien sûr, car quand on les achète neuves, ce paramètre est spécifié). Certaines résistances de puissance sont dotées de pattes de fixation et peuvent prendre place sur un radiateur, c'est la cas par exemple des résistances de type RH : RH5 pour le modèle 5W, RH10 pour le modèle 10W, RH25 pour le modèle 20W (et non 25W, c'était un piège). La puissance annoncée ne peut être tenue que si la résistance est montée sur un radiateur dont la résistance thermique est spécifiée par le fabricant. Par exemple, une résistance RH25 ne peut pas dissiper plus de 9W si elle n'est pas montée sur un radiateur.

On ne parle pas beaucoup de la tension de service d'une résistance, et cela se comprend un peu car ce type de composant est le plus souvent utilisé sous une tension d'alimentation largement inférieure à la tension maximale supportée. Pour les résistances classiques à couche métallique SFR25 de Philips, cette tension maximale est de 250 V, alors que pour les résistances de précision MRS25 du même fabricant, la tension maximale est de 350 V.

Pour un usage sur le secteur, par exemple dans une alimentation secteur sans transformateur, une résistance peut se trouver soumise à une tension qui est proche de sa tension maximale, ou qui peut même la dépasser (exemple : résistance en parallèle sur un condensateur, destinée à décharger ce dernier quand la tension secteur disparait). Afin de ne pas prendre de risques inutiles, il convient donc de bien choisir la résistance, afin de lui éviter un vieillissement ou un claquage prématuré. Soit prendre une résistance qui supporte au moins 350 V, soit mettre deux résistances de même valeur ohmique et de même tension de service 250 V en série, afin que chacune se partage la moitié du travail. Pour les application spécifiques HT (Haute Tension), il existe des résistances appelées à juste titre "haute tension", capable de supporter 3500 V à leurs bornes (type VR37 par exemple), ces résistances ont en général des valeurs élevées (pour des hautes tensions avec des valeurs résistives faibles, on entre dans les fortes puissances). Mais là encore, pour quelques milliers de volts, il est possible de mettre en série quelques résistances traditionnelles (c'est ce qui est fait dans certaines sondes HT pour oscilloscope).

Exprimée en %, et s'appliquant à la valeur de la résistance. Elle représente l'écart maximum de valeur que garantit le constructeur. Par exemple, une résistance donnée pour 1000 ohms (1KOhms) et possédant une tolérance de 5%, aura une valeur réelle qui sera  comprise entre 950 ohms et 1050 ohms. Dans la plupart des cas, une précision de 10% est suffisante. Dans certaines parties d'un montage cependant, il peut être nécessaire d'opter pour des résistances offrant une plus grande précision (synthétiseurs de fréquences, filtres actifs, certains montages audio ou vidéo, entre autres).

Il s'agit du matériau utilisé pour la fabrication de la résistance. 

Résistances agglomérées

Ce type de résistance n'est plus guère utilisé, à cause de leurs très mauvaises performances.

Résistance au carbone (couleur du corps = marron)

La résistance carbone est bon marché, mais elle est aussi de qualité inférieure aux résistances métallique. On les utilise partout où la stabilité et le bruit n'ont pas ou peu d'importance (limitation de courant dans une LED ou étages d'amplification haut niveau, par exemple). C'est le type de résistance principalement utilisée dans les appareils électroniques grand-public. Elle peut également être utilisée en haute fréquence, quand on cherche une résistance non inductive.

Résistance métallique (couleur du corps = vert)

La résistance métallique est préférée dans les montages semi-professionnels et professionnels, notamment là où l'on traite des signaux de faible niveau. Sa contribution au bruit est moindre qu'une résistance carbone.

Résistance métallique haute stabilité (couleur du corps = bleu)

Ce type de résistance présente des caractéristiques professionnelles, qui varient peu en fonction du temps et de la température. On l'utilise dans les appareils professionnels qui doivent apporter précision et fiabilité durant de longues années (appareils de mesure ou filtres, par exemple).

Résistances céramique et verre

Elles permettent de répondre à des besoins spécifiques tels que fonctionnement en haute fréquence, haute tension ou haute température.

Résistances "boron"

J'ai entendu parler une fois de résistances "boron" ("borocarbone", "borocarone") dans lesquelles un faible pourcentage de boron était introduit dans le film carbone pour en augmenter la stabilité, je ne sais pas si ce type de résistance existe encore.

Résistance bobinée

Comme son nom le laisse deviner, il s'agit d'une résistance constitué d'un fil conducteur, enroulé sur un support isolant. Ce type de résistance est surtout employé quand elle doit dissiper une forte puissance et qu'elle chauffe donc beaucoup.

Voici quelques photos de résistances couramment utilisées (clic pour agrandir).

Il s'agit d'un boitier à plusieurs pattes, qui contient plusieurs résistances (3, 4, 5, 7, 8 ou 16 par exemple). Ces réseaux permettent d'économiser de la place et ainsi de mettre plus de résistances dans un emplacement donné. Les réseaux de résistances sont souvent utilisés pour la limitation de courant dans des afficheurs à led (réseaux à résistances isolées) ou en tant que résistances de rappel sur un bus de données (résistances à point commun).  Toutes les résistances incluses dans le même boitier peuvent avoir la même valeur, et dans ce cas, cette valeur est indiquée sur le boitier sous forme codée à 3 chiffres, par exemple 472 pour 4,7 KOhms (voir codes valeur résistances pour plus de détails). Quand les résistances incluses dans un même boitier n'ont pas toutes la même valeur (constitution de réseaux de type R/2R par exemple), les différentes valeurs sont indiquées dessus. Par exemple, on peut trouver des réseaux incluant des résistances de quatre valeurs différentes, genre 10K / 20K ou encore 1K / 2K / 4K / 8K. On trouve aussi des réseaux de résistances en boitier DIL (deux rangées de pattes) intégrant 7 résistances (DIL14) ou 8 résistances (DIL16), de même format que les circuits intégrés traditionnels. 

Remarque : sur les schémas internes ci-avant, on constate que la première patte est parfois plus écartée des autres quand le réseau est de type à point commun, alors que physiquement, ce n'est pas le cas. Cela est juste fait pour faciliter la lecture sur les schémas électroniques car parfois, les résistances ne sont pas du tout dessinées (on a juste un rectangle avec les pattes numérotées). Physiquement, le point commun se reconnait par la sérigraphie d'un point de repérage, que l'on voit très bien sur les photos ci-avant. Notez qu'un composant à 8 pattes peut aussi bien intégrer 4 résistances isolées que 7 résistances à point commun. Pour faire la différence, plusieurs solutions : vérification à l'ohmmètre, analyse de l'implantation, recherche des caractéristiques en s'aidant du code marqué sur le composant.

Il existe des résistances un peu particulière, dont la valeur est fonction d'un paramètre extérieur, comme la lumière, la température, ou encore la pression. En voici quelques exemples.

Thermistance

Résistance dont la valeur varie en fonction de sa température. Ce type de composant est principalement utilisé pour assurer une surveillance de température (protection contre la surchauffe d'un transistor de puissance par exemple), pour permettre un asservissement (régulation) d'une température ou du débit d'un liquide, pour limiter l'appel de courant dans un dispositif de redressement de tension ou démarrage d'un moteur, ou encore plus simplement pour assurer l'affichage d'une température en un lieu donné (fonction thermomètre simple). Une thermistance peut avoir un coefficient de température positif (CTP, la valeur de la résistance augmente quand la température augmente) ou avoir un coefficient de température négatif (CTN, la valeur de la résistance diminue quand la température augmente). La valeur d'une CTN ou CTP peut être de quelques ohms à quelques centaines de Kohms (à 25°, qui est la température pour laquelle la valeur de la résistance nominale est généralement donnée). 

Photorésistance

Résistance dont la valeur dépend de la quantité de lumière reçue. Utilisée par exemple pour réaliser des optocoupleurs, des mesureurs photo, des systèmes asservis à la lumière (flash esclave par exemple), des détecteurs d'arcs électriques, des systèmes d'alarme, des interrupteurs crépusculaires... 

Varistance

Composant dont la valeur de la résistance est fonction de la tension appliquée à ses bornes. Ce composant peut par exemple être utilisé comme protection contre les surtensions.