La résistivité et la résistance des conducteurs

 

Parmi tous les matériaux, naturels ou artificiels, simples ou complexes on a tendance à distinguer ceux qui conduisent l'électricité (les conducteurs) et ceux qui ne la laissent pas passer (les isolants). En fait il existe toute une gamme de matériaux qui laissent plus ou moins passer le courant et parmi eux figurent les semi-conducteurs

La résistivité des matériaux

Pour caractériser un matériau sur sa capacité à laisser passer le courant on utilise la résistivité. Elle s'exprime en ohm.mètre et non en ohm/mètre.
La résistivité varie en fonction de la température. Un exemple typique est la résistance du filament en tungstène d'une ampoule dont la résistance à chaud est nettement plus élevée qu'à froid. A l'inverse, lorsque la température du conducteur descend au alentours du réro absolu sa résistance s'annule presque. Ce phénomène de la supraconductivité dépend du matériau employé.

Métal Résistivité ro
  (ohm.mètre x 10-9)
Aluminium 30
Argent 16
Bronze 50
Constantan 500
Cuivre recuit 17
Cuivre écroui 18
Duralumin AU4G 50
Etain 142
Fer 104
Ferro-Nickel 738
Laiton 60
Maillechort 300
Magnésium 43
Manganin 467
Mercure 940
Nickel 130
Or 22
Platine 94
Plomb 207
Tantale 165
Zinc 59


Résistance d'un conducteur

Elle est proportionnelle à la longueur de celui-ci. En doublant la longueur d'un conducteur on double sa résistance électrique.
En augmentant la section d'un conducteur on diminue sa résistance.
En haute fréquence la résistance d'un conducteur augmente avec la fréquence à cause de l'effet de peau
La formule qui permet de calculer la résistance d'un conducteur de longueur l et de section S est la suivante :

SEMICON
Exemple

Quelle sera la résistance d'un fil de longueur 12m et de diamètre 2mm ?
On commencera par calculer la section en m² d'un fil diamètre 2 mm² :
S = 3,14 x D² / 4 avec D = 0,002 m
S = 3,14 x 10-6 m² ou 0,00000314 m²
Il suffit ensuite d'appliquer la formule ci-dessus en remplaçant chaque variable par sa valeur :
R = 18 x 10-9 x 12 / 0,00000314 = 0.07 ohms ou 70 milliohms

Les résistances bobinées

SEMICONUne application de ce que nous venons de voir est la résistance bobinée. Elles sont généralement réalisée en bobinant un fil résistant en cupronickel sur un mandrin isolant et résistant à la chaleur. Principale application : résistances de puissance ou de chauffage


La conductivité

La conductivité est l'inverse de la résistivité. Elle s'exprime en siemens par mètre (symbole S/m) et ses sous-multiples (mS/m, µS/m...). On la représente par la lettre grecque s.
Dans l'étude des antennes, le sol est caractérisé entre autres par sa conductivité.