résistif

Un composant, un matériau ou un élément de circuit résistif s'oppose au flux de courant électrique, convertissant l'énergie électrique en chaleur. Chaque conducteur possède une certaine propriété résistive, mesurée en ohms. En pratique, le comportement résistif est soit fortuit (la résistance indésirable d'un fil de cuivre), soit intentionnel (une résistance conçue pour limiter le courant, diviser la tension ou dissiper la puissance).

Le dispositif résistif le plus courant est une résistance à couche de carbone ou à couche métallique : un tube en céramique recouvert d'une fine couche résistive, avec une tolérance de précision allant jusqu'à 1 % ou mieux. Les résistances bobinées utilisent un fil de nichrome ou de constantan enroulé sur un noyau en céramique et gèrent une dissipation de puissance plus élevée, généralement de 5 watts à plusieurs kilowatts. Les résistances à couche épaisse et à couche mince sont déposées sur des substrats en céramique ou en verre pour les circuits hybrides et les circuits intégrés. Chaque variante échange la tolérance, la puissance nominale, la réponse en fréquence et le coût en fonction des besoins de l'application.

Le comportement résistif n'est pas binaire. La valeur d'une résistance change avec la température ; ce coefficient de température est spécifié en parties par million par degré Celsius (ppm/°C), allant de 25 ppm pour le film de carbone standard à moins de 10 ppm pour le film métallique de précision. La fréquence est également importante : aux fréquences radio, l'inductance et la capacité parasites dégradent la réponse résistive idéale. Dans les circuits CA, les charges purement résistives dissipent la puissance et ne produisent aucune composante réactive, maintenant le facteur de puissance à l'unité.

Chauffage résistif et modes de défaillance

Les résistances génèrent de la chaleur proportionnellement au carré du courant et à la résistance (P = I²R). Si la puissance nominale est dépassée, l'élément tombe en panne : les résistances à couche de carbone se fissurent ou se vaporisent ; les résistances bobinées fondent. L'infiltration d'humidité, les contraintes mécaniques et les cycles thermiques dégradent tous la fiabilité à long terme. Une résistance de 0,25 watt n'est sûre que si la dissipation moyenne reste bien en dessous de cette limite ; un courant transitoire de pointe peut la détruire avant que les calculs de puissance en régime permanent ne suggèrent un danger.

Dans la hiérarchie industrielle, les résistances sont fondamentales : utilisées seules pour la polarisation, en série pour la limitation de courant, en parallèle pour le partage de charge, dans des réseaux pour l'adaptation d'impédance et le conditionnement de signal. Le terme résistif s'applique également aux éléments chauffants, aux thermistances (dont la résistance varie de manière non linéaire avec la température) et aux écrans tactiles résistifs. Qu'il soit discret ou intégré, le principe demeure : une opposition contrôlée au flux de courant qui effectue un travail utile.