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Technique - Résistance en ~


 

Nous allons aborder le thème des comportements de nos composants face au courant alternatif. Pour ce chapitre ce sera la résistance.
Le schéma de base et de principe :

uieff2.gif (1232 octets)

Nous réalisons le montage suivant composé d'une source alternative et d'une résistance R dite pure càd n'offrant qu'une composante résistive. (nous verrons qu'hélàs les composants ne sont jamais "purs" et qu'une résistance est souvent accompagnée d'une composante inductive)
Nous allons relier un oscilloscope à deux voies sur ce montage, deux voies signifiant, schématiquement, que nous possédons deux oscilloscopes en un seul boîtier.
La voie A sera reliée aux bornes de la source, nous examinerons la tension délivrée, la voie B, quant à elle sera connectée aux bornes de la résistance, nous examinerons le courant.
A ce propos, pourquoi allons nous examiner le courant en nous connectant aux bornes de R ?
Parce que le courant "i" traversant cette résistance va produire une chute de tension, cette chute de tension sera l'exact reflet du courant.

Le fait d'avoir deux voies nous permettra d'observer sur un même écran et simultanément deux phénomènes distincts.

Qu'observons nous ?

Qu'en ajustant les amplitudes de l'une et l'autre trace, nous pouvons les superposer pour ne plus former qu'un seul signal visible sur notre écran d'oscilloscope.


oscillo1.gif (1343 octets)

resistca2.gif (2614 octets)


Interprétation :
Nous retiendrons :

Si nous pouvons superposer nos deux signaux, c'est que ceux-ci ne sont pas déphasés l'un par rapport à l'autre, en d'autres termes, la tension et le courant apparaissent simultanément, croissent simultanément, s'inversent simultanément. Une résistance pure alimentée par un courant alternatif n'introduit pas de déphasage entre tension et courant.
U et I sont en phase
Ce qui implique les relations suivantes :

      U
I= ____ 
       R

L'impédance d'une résistance sera égale à sa résistance :

Z =  R

avec U et I en valeurs efficaces -  R et Z en W

La puissance consommée dans la résistance sera :

P = U I      P = R I2



Nous voici amené à définir un nouveau terme que nous venons de citer, à savoir l'impédance (Z). L'impédance sera égale au rapport de l’amplitude de la tension du circuit à l’amplitude du courant qui le traverse.
Ceci doit vous rappeler quelque chose car c'est la définition de la résistance (en continu). En étendant cette notion, nous dirons que l'impédance est la résistance appliquée au courant alternatif.
Alors pourquoi avoir donné un autre nom ?
Parce qu'en alternatif, le fait de "résister" au passage du courant n'implique pas forcément une consommation de puissance, ceci est une autre histoire que nous verrons plus tard dans le chapitre "Puissance" en alternatif


Et graphiquement, peut-on faire quelque chose ?

Nous pouvons représenter la tension et le courant par des vecteurs (les vecteurs sont proportionnels aux amplitudes respectives de U et de I).
On note que U et I sont positionnés sur le même axe, ce qui signifie qu'il n'y a pas de déphasage entre eux

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Les inévitables limitations:

Nous retiendrons qu'en alternatif l'impédance vaut la résistance pour une résistance à condition que celle soit pure ce qui n'est pratiquement jamais le cas. Toute résistance, par construction, finit par présenter des termes réactifs et c'est bien embêtant lorsque l'on pratique les UHF et au dessus. Une bien modeste résistance dans un montage UHF est connectée au circuit par l'intermédiaire de ses pattes  et celles-ci se comportent comme des inductances (vous verrez un peu plus loin), d'autre part des capacités apparaîssent aussi. Nous nous retrouvons avec un composant qui n'a plus du tout un comportement prévisible... Pour lutter contre cela, il faut réaliser des câblages limitant les connexions au minimum, utiliser des composants spéciaux (CMS et composants UHF) et des techniques de conception adapatées aux fréquences à traiter. En deux mots : Pas simple.
Malgré ce qui vient d'être dit plus haut, retenez qu'en alternatif l'impédance d'une résistance vaut sa résistance, ce sera bien suffisant. Donc Z =  R.