La résistance électrique est la propriété d’un matériau qui s’oppose au passage du courant électrique.
Une bonne analogie est celle d’un tuyau d’eau :
- La tension (V) est la pression de l’eau.
- Le courant (I) est le débit d’eau.
- La résistance (R) est le rétrécissement du tuyau qui freine le débit.
Plus la résistance est élevée, plus il est difficile pour les électrons de circuler.
De quoi dépend la résistance ?
La résistance d’un conducteur dépend de quatre facteurs principaux :
La relation est :où :
- R : résistance (Ω, ohms)
- ρ (rho) : résistivité du matériau (Ω·m)
- L : longueur du conducteur (m)
- A : section du conducteur (m²)
On peut en déduire que :
- Plus le fil est long, plus sa résistance augmente.
- Plus le fil est gros (section importante), plus sa résistance diminue.
- Le matériau joue un rôle majeur :
- Cuivre : très faible résistance (excellent conducteur)
- Aluminium : un peu plus résistant
- Acier : nettement plus résistant
- Caoutchouc, verre : résistance extrêmement élevée (isolants)
L’unité : l’ohm (Ω)
La résistance se mesure en ohms (Ω).
Par définition :
- 1 Ω est la résistance qui laisse passer 1 ampère lorsqu’on applique 1 volt.
C’est la loi d’Ohm :Par exemple :
- 12 V appliqués sur une résistance de 6 Ω donnent :
- I=12/6=2 A
- Si la résistance est doublée à 12 Ω :
- I=12/12=1 A
La résistance limite donc le courant.
Que devient l’énergie ?
Une résistance ne fait pas « disparaître » l’énergie. Elle la transforme principalement en chaleur (effet Joule).
C’est le principe de fonctionnement :
- des radiateurs électriques,
- des grille-pains,
- des sèche-cheveux,
- des résistances chauffantes.
Même les câbles électriques chauffent légèrement lorsqu’ils transportent du courant.
En audio et en électronique
La résistance est omniprésente :
- limitation du courant dans les circuits ;
- polarisation des transistors ;
- diviseurs de tension ;
- atténuateurs audio ;
- adaptation de certains circuits ;
- filtres RC (avec des condensateurs).
En audio, on rencontre aussi des résistances dans les potentiomètres (réglage du volume), les réseaux d’atténuation et les circuits de traitement du signal.
À retenir
La résistance est la difficulté qu’éprouvent les électrons à circuler dans un matériau. Elle dépend :
- du matériau utilisé ;
- de la longueur du conducteur ;
- de sa section ;
- de sa température (pour la plupart des métaux, elle augmente lorsque la température augmente).
C’est l’une des trois grandeurs fondamentales de l’électricité, avec la tension et le courant, et elle est indispensable pour comprendre le fonctionnement de tous les circuits électriques et électroniques.
