Domaines d’utilisation de Résistances

Il est difficile de donner une liste exhaustive des usages possibles pour les résistances et les potentiomètres. On rencontre en effet ces composants dans pratiquement tous les montages électroniques, dans des configurations très diverses. Les résistances sont souvent associées à d’autres éléments, aussi de nombreux exemples apparaîtront dans les chapitres suivants à propos des applications de divers composants. On peut toutefois essayer de comprendre le rôle des résistances dans différents cas.

Une résistance établit une relation de proportionnalité entre un courant et une tension : c’est la loi d’Ohm. Si l’on applique une tension constante aux bornes d’une résistance, on fixe le courant qui la traverse  .

Par exemple, on a branché une résistance de 10 kΩ aux bornes d’une source de tension continue de 10 V. Le courant qui parcourt la maille est :

On a effectué la conversion d’une tension en un courant. La fonction inverse est elle aussi possible : on peut convertir un courant en une tension. Un exemple d’application est rencontré dans un convertisseur numérique/analogique (CNA) : c’est un circuit qui permet d’obtenir un courant dépendant de l’état logique de différentes entrées (figure 1.11).

Figure 1.10 – Résistance soumise à une tension constante.

Figure 1.11 – Conversion du courant de sortie d’un CNA en tension.
Ainsi, pour un convertisseur 4 bits pour lequel toutes les entrées sont à l’état logique 1, on a :

I0 est une constante fixée dans le montage. Par exemple, avec I0 = 1 mA, on obtient :

Figure 1.12 – Polarisation d’une diode.
Cet élément, lorsqu’il est dans l’état passant, maintient une tension pratiquement constante à ses bornes (environ 0,6 V pour une diode au silicium). Dans le circuit considéré, la diode est polarisée par un générateur de tension 5 V. La tension aux bornes de la résistance est :

On remarque que dans les applications numériques, on a pris
comme unités le volt pour les tensions, le milliampère pour les
courants et le kilo-ohm pour les résistances. Cela ne change rien à la
loi d’Ohm puisque le milliampère vaut un millième d’ampère tandis
que le kilo-ohm correspond à mille ohms. Ces unités correspondent
mieux aux ordres de grandeur rencontrés en électronique.
La résistance peut aussi être employée avec des tensions et des
courants variables. Dans ce cas, la loi d’Ohm s’applique à chaque
instant et donc tension et courant ont même forme. Par exemple,
une résistance de 10 kΩ est soumise à une tension triangulaire
d’amplitude 10 V (figure 1.13).

Figure 1.13 – Résistance soumise à une tension variable.
Le courant est lui aussi triangulaire (figure 1.14) et son amplitude
est 1 mA.
On utilise aussi la loi d’Ohm pour les valeurs efficaces. Par exemple,
une résistance de 100 Ω branchée sur le secteur est parcourue par
un courant sinusoïdal dont la valeur efficace est :

Figure 1.14 – Tension et courant variables.

Une configuration particulière très souvent employée est le diviseur résistif (figure 1.15).

Figure 1.15 – Diviseur résistif.
Ce montage permet d’obtenir une tension inférieure à la tension d’alimentation (ou à une autre tension dont on dispose déjà). L’application de la loi d’Ohm montre immédiatement que l’on a :

Cette formule est très commode, mais il faut faire attention à l’utiliser à bon escient. Son application suppose que le circuit est à vide, c’està- dire en fait que le courant débité est négligeable. Si ce n’est pas le cas, le courant dérivé dans la charge modifie le résultat. Pour s’en convaincre, il suffit de considérer une charge résistive .