La notion de résistance
Lorsque qu'un tuyau transporte
de l'eau il suffit d'écraser un peu le tuyau pour que
le débit d diminue et que la pression augmente
en amont A du point d'étranglement et diminue en
aval B de celui-ci.
Plus la résistance au point d'étranglement sera
importante et plus sera grande la différence de pression
entre les points A et B. En même temps que la résistance
augmente, le débit diminue. Si le tuyau est complètement
écrasé, l'eau ne passe plus, le débit est
nul et la résistance est infinie.
On imagine également que s'il y a deux points d'étranglement
l'un à la suite de l'autre (en série) sur le tuyau,
la résistance globale sera plus grande et le débit
encore plus faible.
Autres constations : un tuyau court est moins résistant
qu'un tuyau long et un petit tuyau plus résistant qu'un
gros tuyau.
La résistance
électrique
En pratique, dans un circuit
électrique, la résistance au courant électrique
peut être un composant appelé résistance
(ou resistor dans certains manuels) ou plus simplement la résistance
qu'oppose les conducteurs eux-mêmes au courant électrique.
Un petit câble laissera moins passer le courant qu'un gros
câble.
Certains métaux sont moins bons conducteurs pour l'électricité
que d'autres. Par exemple la résistivité
du fer est plus grande que celle du cuivre ou de l'argent.
L'unité de résistance électrique est l'ohm
(symbole W, oméga). Les valeurs communes
de résistance vont de quelques milli-ohms à des
dizaines de mégohms. Les multiples communs de l'ohm sont
:
- kilohm : 1k = 1000 ohms
- mégohm : 1 M = 1000 k = 1000 000 ohms
Le symbole de la résistance en tant que grandeur électrique
est R.
Remarque : en courant alternatif on parle d'impédance,
grandeur résultant de l'effet d'une résistance
et d'une réactance. |
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La loi d'Ohm
C'est une loi fondamentale de
l'électricité. Elle exprime la relation qui existe
entre l'intensité I dans une portion de circuit
de résistance R et la différence de potentiel
U aux bornes de cette portion de circuit et s'énonce
:
"La différence de potentiel en volts aux bornes d'une
résistance est égale au produit de la valeur en
ohm de cette résistance par l'intensité en ampères
qui la traverse". Ce qui se traduit par la formule :
Note : R doit être une résistance pure, c'est à
dire ne transformant l'énergie électrique qu'en
énergie calorifique. Cette remarque est particulièrement
importante en courant variable.
Deux autres formules trés utiles en découlent :
Pour conserver l'analogie avec notre tuyau d'arrosage du début
nous dirons que la différence de pression entre l'aval
et l'amont d'un étranglement dans une conduite d'eau est
proportionnel à la résistance de l'étranglement
et au débit d'eau dans le tuyau. La comparaison s'arrête
là, elle n'a pas d'autre but que d'aider à la compréhension
du phénomène. |
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La conductance
C'est l'inverse de la résistance
électrique. Symbolisée par la lettre G, elle est
exprimée en siemens (symbole S).
La relation entre G et R est :
Une résistance de 1000 W correspond à une conductance
de 1 millisiemens.
On rencontre parfois l'unité mho (inverse de ohm)
pour exprimer une conductance ; 1 mho = 1 siemens.
Le symbole du mho est la lettre omega renversée ou encore
omega puissance -1.
Un des intérêts de la conductance est la facilité
du calcul de résistances en parallèle.
Exemple :
R1 = 10 ohms, R2 = 20 ohms. Valeur de R équivalente à
R1 et R2 en parallèle ?
G1 = 1/10 = 0,1 S
G2 = 1/20 = 0,05 S
G = G1 + G2 = 0,1 + 0,05 = 0,15 S
R = 1/G = 1 / 0,15 = 6,66 ohms
Notes :
- l'inverse d'une réactance
est une susceptance B (en
siemens S)
- l'inverse d'une impédance
est une admittance Y (en
siemens S) |
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