thumb|right|Diferentei resisténcias thumb|right|Simbòl internacionau utilizat per representar una resisténcia dins un circuit electric.
Una resisténcia electrica es un compausant electronic passiu que sa foncion principala es de s'opausar au passatge dau corrent electric. Aquela oposicion es caracterizada per una valor exprimida en ohms (Ω), unitat nomada per rendre omenatge au fisician alemand Georg Simon Ohm (1789-1854) que formulèt la lèi fondamentala de la resisténcia electrica en 1827. Lei resisténcias electricas fan partida dei compausants pus frequentament utilizats dins lei circuits electronics e son presents dins la quasi totalitat deis aparelhs electronics modèrnes.
Lo comportament d'una resisténcia es regit per tres fenomèns principaus. La lèi d'Ohm establís la proporcionalitat entre la tension a sei boinas e lo corrent que la travèrsa. La resistivitat dau materiau, combinada a la geometria dau compausant, determina sa valor. Enfin, l'efiech Joule tradutz la dissipacion d'energia electrica sota forma de calor durant lo passatge dau corrent.
Lei resisténcias se declinan en mai d'una tecnologia adaptada a de constrenchas particularas en foncion dei besonhs de precision, de poissança, de frequéncia ò de còst (jaç de carbòni, jaç metallics, CMS, etc.). Seis aplicacions son fòrça nombrosas e regardan principalament la limitacion de corrent, la division de tension, la polarizacion dei compausants actius ò la realizacion de filtres frequenciaus.
Istòria
Lei trabalhs precursors
Lei premiereis observacions dau fenomèn de resisténcia electrica datan dau sègle XVIII e son mau documentadas. Lei pus importantas semblan d'èsser aquelei dau quimista e fisician anglés Henry Cavendish (1731-1810) que realizèt plusors experiéncias quantitativas sus la conduccion electrica dins lo corrent deis ans 1770. Pasmens, publiquèt solament una part reducha de sei descubèrtas e l'amplor de son trabalh dins aqueu domeni foguèt compresa pus tard per James Clerk Maxwell (1831-1879)Cavendish publiquèt quauquei trabalhs regardant sei recèrcas sus l'electricitat (Henry Cavendish, « An Attempt to Explain Some of the Principal Phaenomena of Electricity, by means of an Elastic Fluid », Philosophical Transactions of the Royal Society, vol. 61, 1771, pp. 564-677 ; Henry Cavendish, « An Account of Some Attempts to Imitate the Effects of the Torpedo by Electricity », Philosophical Transactions of the Royal Society, vol. 66, 1776, pp. 195-225), mai la màger part demorèt desconeguda. L'ensemble de sei trabalhs en electricitat foguèt collectat e publicat en 1879 per Maxwell. Segon aquelei documents, Cavendish auriá descubèrt lo concèpte dau potenciau electric, lo principi dau condensator, lo concèpte de constanta dielectrica, la lèi d'Ohm e la lèi de Coulomb (James Clerk Maxwell (dir.), The Electrical Researches of the Honourable Henry Cavendish, Cambridge, Cambridge University Press, 1879, pp. 104–113)..
La premiera publicacion de la relacion fondamentala de la resisténcia electrica foguèt ansin l'òbra dau fisician alemand Georg Simon Ohm (1789-1854) que la formulèt en 1827 dins son obratge Die galvanische Kette, mathematisch bearbeitet (« Lo Circuit galvanic tractat matematicament »)(de) G. S. Ohm, Die galvanische Kette, mathematisch bearbeitet, Berlin, T. H. Riemann, 1827.. S'inspirant dei trabalhs dau Francés Joseph Fourier (1768-1830) sus la conduccion termica(fr) B. Bourprix, « G. S. Ohm, théoricien de l'action contiguë », Arch. Internat. Hist. Sci., vol. 45, n° 134, 1995, pp. 30-35., establiguèt una relacion de proporcionalitat entre la tension electrica ai boinas d'un conductor e l'intensitat que lo travèrsa. Aquela descubèrta foguèt inicialament mau acuelhida au sen d'una comunautat scientifica alemanda fòrça ostila ai resultats experimentaus(en) Morton L. Schagrin, « Resistance to Ohm's Law », American Journal of Physics, vol. 31, n° 7, 1963, pp. 536-547.(en) Herbert Schnädelbach, Philosophy in Germany 1831-1933, Cambridge, Cambridge University Press, 1984, pp. 78-79.. De mai, dins lo corrent de la premiera mitat dau sègle XIX, la lèi d'Ohm èra concurrenciada per de teorias alternativas coma la lèi de Barlow publicada en 1825(en) Peter Barlow, « On the Laws of Electro-Magnetic Action as depending on the Length and Dimensions of the conducting Wire and on the question Whether Electrical Phenomena are due to the transmission of a single or of a compound fluid? », Edinburgh Philosophical Journal, vol. 12, 1825, pp. 105-113..
L'acceptacion de la lèi d'Ohm foguèt ansin progressiva, mai la justesa de sei prediccions experimentalas permetèt pauc a cha pauc d'eliminar lei diferentei resisténcias. Puei, lo desvolopament de la telegrafia pendent leis ans 1840-1850 acabèt d'invalidar lei relacions alternativas. En 1841, Georg Simon Ohm recebèt per sei trabalhs la medalha Copley, decernida per la Royal Society, e l'unitat de resisténcia electrica dau Sistèma Internacionau d'Unitats foguèt dicha ohm en son onor.
L'estandardizacion industriala
thumb|right|Resisténcias deis ans 1950 amb una version anciana dau còdi color actuauLo còdi color es lo meteis que lo sistèma actuau, mai sa representacion es diferenta. Fau legir premier la color dau còrs de la resisténcia puei la color de l'extremitat e, enfin, la color dau ponch..
Dins lo corrent dau sègle XX, l'aparicion de resisténcias a basa de carbòni participèt au desvolopament de l'electronica. Aquò permetèt tanben d'estandardizar lei fabricacions amb l'adopcion d'un sistèma de ceucles de colors permetent d'identificar la valor de cada resisténciaLo principi dei ceucles de color foguèt chausit car èra pauc costós a metre en òbra.. A l'origina, aqueu còdi èra pròpri a cada fabricant, mai a partir deis ans 1920-1930, s'impausèt pauc a cha pauc lo còdi de la Radio Manufacturers Association(en) John F. Rider e M. L. Muhleman (dir.), « Color coding », Service - A Monthly Digest of Radio and Allied Maintenance, vol. 1, n° 3, 1932.(en) John F. Rider e M. L. Muhleman (dir.), « Color coding - Continued from April issue », Service - A Monthly Digest of Radio and Allied Maintenance, vol. 1, n° 4, 1932.. En 1952, après la Segonda Guèrra Mondiala, foguèt adoptat per la Comission Electrotecnica Internacionala (CEI) e intrèt en vigor dins la màger part dei país. Plusors versions son estadas editadas dempuei aquela data per integrar totei lei tipes de resisténcias ò per i integrar lei condensators. La version actuala es la nòrma internacionala IEC 60062:2016 emendada en 2019.
Un autre aisse important de l'estandardizacion dei resisténcias foguèt la formalizacion dei serias E, uei la nòrma CEI 60063, que definisson lei valors preferencialas d'utilizar per lei resisténcias e lei condensators. Aqueu trabalh permetèt d'identificar lei valors de resisténcia permetent de cubrir leis usatges sensa multiplicar lo nombre de referéncias a l'infinit. Un còp de mai, la Radio Manufacturers Association aguèt un ròtle centrau dins aqueu projècte e un premier sistèma foguèt prepausat en 1936(en) John F. Blackburn, Components Handbook, MIT Radiation Laboratory Series, 1936, vol. 17, p. 38.. Prefigurèt lei sistèmas utilizats per leis industrias de l'armament estatsunidencas e britanicas durant la guèrra. Puei, la CEI comencèt d'estudiar una armonizacion internacionala en 1948 que foguèt adoptada en 1952.
En parallèl, lei resisténcias de carbòni foguèron pauc a cha pauc remplaçadas per de resisténcias constituïdas d'un còr de ceramica cubèrt d'un jaç de carbòni. Aquò permetèt de fabricar de resisténcias pus estables e mens costosas. Lei resisténcias de jaç de carbòni dominèron ansin largament l'electronica entre leis ans 1950 e leis ans 1980(en) Paul Horowitz e Winfield Hill, The Art of Electronics, 3 edicion, Cambridge University Press, 2015, p. 1104..
L'evolucion dei tecnologias
thumb|right|Ensemble de resisténcias CMS de 2010.
Lo periòde que seguiguèt l'estandardizacion dei resisténcias veguèt l'aparicion de tecnologias novèlas de fabricacion destinadas a respòndre a de besonhs acreissuts de precision, de miniaturizacion e de fisabilitat. Lei pus importantas foguèron premier lei resisténcias metallicas e lei resisténcias d'oxid metallic. La premiera familha permetiá d'obtenir de resisténcias fòrça precisas e relativament establas, ben adaptadas per lei circuits analogics de precision (instruments de mesura, television, informatica, etc.). La segonda familha èra compausada de resisténcias fòrça robustas capablas de resistir a de temperaturas importantas. En revènge, èran mens precisas que lei resisténcias metallicas. S'impausèron dins leis alimentacions e dins lei circuits traversats per de poissanças electricas importantas.
Pasmens, tre leis ans 1980, l'automatizacion creissenta dei cadenas industrialas favorizèt l'utilizacion de resisténcias CMS (« compausants montats en superficia »). Aqueu tipe de resisténcia constituís totjorn la màger part de la produccion annadiera(en) David S. Nyce, Position Sensors, Wiley, 2016, p. 122.. Dins aquò, es l'objècte d'un procès de miniaturizacion que mena a l'utilizacion de CMS mai e mai pichons.
Principis de foncionament
La lèi d'Ohm
thumb|right|Representacion esquematica d'una resisténcia R traversada per un corrent d'intensitat I de tension U ai boinas de la resisténcia.
La resisténcia electrica d'un compausant es definida per la lèi d'Ohm qu'establís una relacion dirècta entre la tension U ai boinas dau compausant, l'intensitat I dau corrent que lo travèrsa e sa resisténcia R(en) Paul Horowitz e Winfield Hill, The Art of Electronics, 3 edicion, Cambridge University Press, 2015, p. 4.La notacion de la tension pòu variar segon lei país e s'emplèga frequentament V en plaça de U. :
Amb la resisténcia en ohm, l'intensitat en ampère e la tension en volt.
La resistivitat
La resisténcia d'un materiau despend de sa resistivitat ρ (exprimida en Ω·m), de sa longor L (en m) e de sa seccion S (en m²) segon la relacion :
Aquela relacion explica lei chausidas de materiaus e de geometria dins la fabricacion dei resisténcias. Un materiau amb una resistivitat auta, una granda longor ò una febla seccion aurà ansin una resisténcia auta.
L'efiech Joule
Quand un corrent electric passa dins una resisténcia, una partida de l'energia electrica es dissipada sota forma de calor. Aqueu fenomèn es dich efiech Joule. La poissança dissipada P (en W) es donada per la relacion(en) Paul Horowitz e Winfield Hill, The Art of Electronics, 3 edicion, Cambridge University Press, 2015, p. 6. :
Amb la R la resisténcia electrica (en Ω), U la tension electrica (en V) e I l'intensitat (en A).
Aquela dissipacion termica es un paramètre fondamentau per l'utilizacion de resisténcias car determina la poissança nominala maximala admissibla dins un circuit. De mai, es pas tractada dau meteis biais segon leis aplicacions. En certanei cas, per exemple dins un caufatge electric, un efiech Joule important es cercat. Au contrari, dins un circuit electric de precision, leis aumentacions de temperatura son generalament una fònt de problèmas e lo mestritge dei fònts de calor i es una necessitat.
Lo bruch electric
Totei lei resisténcias engendran un bruch electric, es a dire una tension parasita aleatòria presenta a sei boinas, comprés en l'abséncia de sinhau util. La fònt principala d'aqueu bruch es lo bruch termic, dich bruch Johnson-Nyquist, que resulta de l'agitacion termica dei portaires de carga dins lo materiau resistiu(en) Paul Horowitz e Winfield Hill, The Art of Electronics, 3 edicion, Cambridge University Press, 2015, pp. 474-475.. Aqueu bruch es present dins totei lei resisténcias e son amplitud despend de la temperatura, de la valor de resisténcia e de la benda passanta dau circuit. Constituís un limit fondamentau a la sensibilitat dei circuits electronics.