À quoi sert une résistance ?

En préparant ma progression, je suis tombé sur ce passage dans le programme du BO :

"Élaborer et mettre en œuvre un protocole expérimental simple visant à réaliser un circuit électrique répondant à un cahier des charges simple ou à vérifier une loi de l’électricité."

Du coup, ça me fait penser que j'ai chez moi une lampe qu'on accroche sur le guidon d'un vélo pour rouler de nuit et qu'en regardant à l'intérieur j'ai trouvé une résistance (une belle résistance avec le code couleur et tout)! Je sais qu'une résistance, comme son nom l'indique, oppose une résistance au passage des électrons et donc diminue le courant électrique mais... pourquoi? L'électricité n'a jamais été mon fort! J'ai fait des progrès mais je bute encore sur certains trucs qui paraissent peut-être évidents à certains... En fait, je me dis que le générateur délivre le courant dans les dipôles passifs ont besoin et tout va bien dans le meilleur des mondes!... Alors pourquoi vouloir diminuer le courant? Et plus généralement, si vous avez des exemples d'utilisation de résistances dans des circuits électriques pour répondre à un besoin concret, je suis preneur.

https://openclassrooms.com/forum/sujet/pourquoi-et-quand-placer-une-resistance

Ça peut aider sans doute.

cette image, faut que le la mette sur mon casier.... (tu m'en veux si je la récupère pour mon profil ?)

Anaxagore a écrit:https://openclassrooms.com/forum/sujet/pourquoi-et-quand-placer-une-resistance

Ça peut aider sans doute.

L'idée générale, c'est que les piles ont été inventées avant les LED, et n'ont pas été conçues pour s'adapter aux caractéristiques physiques des piles. Alors pourquoi les LED, arrivées en second, n'ont-elles pas été conçues pour telles ou telles sorte de pile ? Là, il me semble que les LED reposent sur des effets physiques qui contraignent très fortement les caractéristiques du composant. Donc on se retrouve avec des composants très particuliers, pas adaptés aux sources d'énergie qui vont devoir les faire fonctionner.
La résistance permet de faire cette adaptation.

Je suppose qu'on aurait pu mettre la résistance directement dans la LED, mais que même modeste, l'effet Joule aurait réduit la durée de vie du composant. Effet Joule modeste, car de toute façon la puissance de la LED n'est pas très importante.

Dans le lien donné par Anaxagore, je n'aime pas la métaphore du robinet, elle conduit à confondre tension et intensité.

Sans raconter trop de c... une led a besoin d'un certain courant pour "s'allumer" et elle produit une chute de tension fixe, indépendante du courant qui la traverse (elle n'obéit pas à la loi d'ohm), la résistance est là pour justement fournir ce courant nécessaire.
Par ex tu as une pile de 4.5 v et tu met une led et une résistance en série, la chute de tension de la led est 1,7v et il lui faut 10 ma pour fonctionner la tension aux bornes de ta résistance est 4,5-1,7 =3,1v si tu veux 0.010A dans le circuit tu auras 3,1=R*0.010 soit 310 ohm
enfin je crois...

Balthazaard a écrit:Sans raconter trop de c... une led a besoin d'un certain courant pour "s'allumer" et elle produit une chute de tension(1) fixe, indépendante du courant qui la traverse (elle n'obéit pas à la loi d'ohm), la résistance est là pour justement fournir ce courant nécessaire(2).
Par ex tu as une pile de 4.5 v et tu met une led et une résistance en série, la chute de tension de la led est 1,7v et il lui faut 10 ma pour fonctionner la tension aux bornes de ta résistance est 4,5-1,7 =3,1v   si tu veux 0.010A  dans le circuit tu auras 3,1=R*0.010  soit 310 ohm
enfin je crois...

Pour être plus précis :

1. la DEL ne produit pas une chute de tension : c'est plutôt qu'elle s'oppose au passage d'un courant tant que la différence de potentiel à ses bornes n'a pas atteint une certaine valeur... un peu comme si vous aviez un barrage à une certaine altitude, l'eau doit venir de plus haut que le barrage pour passer au dessus... enfin c'est très schématique...
   
2. la résistance ne fournit pas le courant... c'est le générateur qui fournit le courant... seulement, une fois que la tension du générateur est suffisamment grande pour dépasser la barrière de potentiel qu'impose la diode, il n'y a rien pour limiter le courant (enfin presque). Du coup,
   sans résistance, le courant ne serait pas limité et la diode grillerait à cause d'un courant trop fort... Ainsi, le rôle de la résistance, est de limiter le courant dans la DEL à une valeur raisonnable qui permet une luminosité suffisante

L'exemple de Balthazaard est correct...

Oui, quand la diode devient passante et qu'il n'y a pas de résistance dans le circuit c'est pratiquement comme si le générateur était court-circuité : une situation qu'il vaut mieux éviter.
Qu'envisages-tu de faire avec tes élèves? Leur demander de refaire un montage similaire avec une DEL ou une lampe d'intensité nominale inférieure à la pile? Leur demander d'utiliser le code couleur de la résistance?

fullmetalchemist a écrit:

Je connaissais une autre version:

Je suis bon publique, j'adore !

fullmetalchemist a écrit:En préparant ma progression, je suis tombé sur ce passage dans le programme du BO :

"Élaborer et mettre en œuvre un protocole expérimental simple visant à réaliser un circuit électrique répondant à un cahier des charges simple ou à vérifier une loi de l’électricité."

Du coup, ça me fait penser que j'ai chez moi une lampe qu'on accroche sur le guidon d'un vélo pour rouler de nuit et qu'en regardant à l'intérieur j'ai trouvé une résistance (une belle résistance avec le code couleur et tout)! Je sais qu'une résistance, comme son nom l'indique, oppose une résistance au passage des électrons et donc diminue le courant électrique mais... pourquoi? L'électricité n'a jamais été mon fort! J'ai fait des progrès mais je bute encore sur certains trucs qui paraissent peut-être évidents à certains... En fait, je me dis que le générateur délivre le courant dans les dipôles passifs ont besoin et tout va bien dans le meilleur des mondes!... Alors pourquoi vouloir diminuer le courant? Et plus généralement, si vous avez des exemples d'utilisation de résistances dans des circuits électriques pour répondre à un besoin concret, je suis preneur.

Quel est ton parcours ? N'as-tu jamais fait d'électromagnétisme dans ton cursus ? Le modèle le plus simple pour expliquer la résistance électrique est le modèle de Drude (voir par exemple :
http://olivier.granier.free.fr/cariboost_files/Ohm-locale_.pdf ou http://ipag.obs.ujf-grenoble.fr/~ferreirj/enseignement/EChapitreV.pdf).
Dans ce modèle simpliste, les électrons sont considérés comme de simples particules qui sont soumises à deux effets : une force -eE imposée par le générateur, et des collisions sur les ions du réseau métallique qui sont à l'origine d'une force qui peut être interprétée comme un frottement. Si après avoir lu ces docs (surtout le second) tu as encore des questions, n'hésite pas !

Dame Jouanne a écrit:Oui, quand la diode devient passante et qu'il n'y a pas de résistance dans le circuit c'est pratiquement comme si le générateur était court-circuité : une situation qu'il vaut mieux éviter.

On peut le représenter dans un diagramme UI (U en ordonnée, I en abscise). La pile est représenté par une droite à pente très légèrement négative, avec une ordonnée à l'origine à 1.5 V. La diode a une pente très légèrement positive (faible résistance) et une ordonnée à l'origine à 0.9 ou 1.2 V. Du fait des faibles pentes, les deux courbes se croisent très loin de l'axe des ordonnées, donc pour une très forte intensité.

frdm a écrit:Quel est ton parcours ? N'as-tu jamais fait d'électromagnétisme dans ton cursus ? Le modèle le plus simple pour expliquer la résistance électrique est le modèle de Drude (voir par exemple :

La question n'était pas de savoir pourquoi les résistance résiste, mai pourquoi on en met une en série avec la LED.

archeboc a écrit:

frdm a écrit:Quel est ton parcours ? N'as-tu jamais fait d'électromagnétisme dans ton cursus ? Le modèle le plus simple pour expliquer la résistance électrique est le modèle de Drude (voir par exemple :

La question n'était pas de savoir pourquoi les résistance résiste, mai pourquoi on en met une en série avec la LED.

Cher monsieur archeboc, je cite le passage auquel j'ai répondu :
"
Je sais qu'une résistance, comme son nom l'indique, oppose une résistance au passage des électrons et donc diminue le courant électrique mais... pourquoi? L'électricité n'a jamais été mon fort!"

N'est-ce pas là une demande d'explication du phénomène ? :fifi2:

frdm a écrit:

archeboc a écrit:

frdm a écrit:Quel est ton parcours ? N'as-tu jamais fait d'électromagnétisme dans ton cursus ? Le modèle le plus simple pour expliquer la résistance électrique est le modèle de Drude (voir par exemple :

La question n'était pas de savoir pourquoi les résistance résiste, mai pourquoi on en met une en série avec la LED.

Cher monsieur archeboc, je cite le passage auquel j'ai répondu :
"
Je sais qu'une résistance, comme son nom l'indique, oppose une résistance au passage des électrons et donc diminue le courant électrique mais... pourquoi? L'électricité n'a jamais été mon fort!"

N'est-ce pas là une demande d'explication du phénomène ? :fifi2:

Au temps pour moi ! J'avais pris cette formulation pour purement rhétorique.
Et puis c'est toujours intéressant de revoir le modèle de Drude.

Oui, même s'il prédit une contribution électronique à la capacité thermique 60 fois supérieure à la valeur mesurée. C'est inévitable puisqu'il considère les électrons de conduction comme un gaz parfait classique, mais on s'éloigne du sujet initial.

frdm a écrit:

archeboc a écrit:

frdm a écrit:Quel est ton parcours ? N'as-tu jamais fait d'électromagnétisme dans ton cursus ? Le modèle le plus simple pour expliquer la résistance électrique est le modèle de Drude (voir par exemple :

La question n'était pas de savoir pourquoi les résistance résiste, mai pourquoi on en met une en série avec la LED.

Cher monsieur archeboc, je cite le passage auquel j'ai répondu :
"
Je sais qu'une résistance, comme son nom l'indique, oppose une résistance au passage des électrons et donc diminue le courant électrique mais... pourquoi? L'électricité n'a jamais été mon fort!"

N'est-ce pas là une demande d'explication du phénomène ? :fifi2:

Désolé de répondre si tardivement!

En fait, je voulais dire "pour quoi" (dans quel but, en gros pourquoi on veut diminuer le courant, mais je pense qu'elles ne servent pas qu'à ça). Par ailleurs, je n'ai jamais parlé de LED! Ma lampe de vélo est une lampe à incandescence (2,5 V et 0,5 A)! Donc aucun de vous deux n'avait raison en fait ! Mais j'avoue que je me suis mal exprimé!

Sinon, j'ai plutôt une formation de chimiste à la base (licence de chimie, master de chimie, puis reconversion où j'ai bien bossé la physique pendant 2-3 ans). Mais je connaissais le modèle de Drude (dans les grandes lignes!). D'ailleurs le deuxième lien ne fonctionne pas!

Bon, réfléchissons un peu (ça ne peut pas faire de mal)... Je risque de dire des bêtises alors n'hésitez pas à confirmer ou infirmer ce qui va suivre...

La plupart des générateurs (ou même l'électricité du secteur) imposent une tension mais n'imposent pas de courant, c'est pour ça qu'on les appelle des générateurs de tension (il existe aussi des générateurs de courant). Dans le cas de ma lampe de vélo, il y a donc deux piles LR14 type C (chacune délivrant une tension de 1,5 V), une résistance de 1,5 ohms +ou- 5% (marron - vert - or - or) et l'ampoule de tension nominale 2,5 V et qui demande une intensité de 0,5 A lorsqu'elle brille normalement. Honnêtement, j'ai un peu de mal à voir comment est foutu le circuit... C'est sûrement en série non? Bon là il est tard, donc je vais faire vite... En gros le générateur délivre 3 V et l'ampoule n'en n'a besoin que de 2,5. Si on est en série, l'intensité est la même partout. Pour la connaître, facile, j'applique la loi d'Ohm : I = U / R = (3 - 2,5) / 1,5 = 0,5 / 1,5 = 1/3 A donc environ 0,33 A (même pas besoin de calculette, trop fortiche). Ah mais non, ça ne marche pas! Qu'est-ce qui me dit qu'il y a bien 2,5 V aux bornes de l'ampoule?... Bon je m'arrête là pour ce soir! Je pense que certains se feront un plaisir de continuer! C'est sûrement "tout bête" mais là je fatigue! En tout cas, c'est super sympa de désosser un appareil (surtout un truc aussi simple) et, oh tiens, une résistance, mais qu'est-ce qu'elle fait là?^^

mistinguette a écrit:cette image, faut que le la mette sur mon casier.... (tu m'en veux si je la récupère pour mon profil ?)

Mais bien sûr fais-toi plaiz', elle n'est pas de moi! ^^

Je viens de voir (j'avais oublié ce détail important) qu'il y a en fait trois positions possibles pour l'interrupteur (c'est donc plutôt un commutateur non?) : éteint, éclairage faible, éclairage fort. Tout s'éclaire (sans mauvais jeu de mots)! La résistance est là pour diminuer la luminosité au niveau de l'ampoule (ça me fait déjà un bon exemple d'application!). Au final, c'est presque trop simple... Il n'y a pas des cas où on utilise des résistances pour pouvoir adapter la tension (ou le courant?) qui circule dans un dipôle passif (sans chercher à avoir une position courant fort et une position courant faible, juste parce que sinon ça n'ira pas pour le dipôle passif)? Sinon, j'ai vu qu'il y avait un dépôt vert au niveau des contacts, pourtant dans ce genre de piles (LR14), c'est du zinc et du manganèse pour autant que je sache... Un composé du manganèse?? Ça fait penser à du vert de gris mais il n'y a pas de cuivre je pense! PS: le dépôt est aux deux pôles "-" (l'anode donc, lieu de l'oxydation).