Calculateur d'électronique

Calculateur d'électronique

Choisir la bonne combinaison de résistances fait partie des tâches les plus courantes lorsqu'on conçoit ou prototype un circuit. Ce calculateur prend deux valeurs de résistance et affiche instantanément la résistance totale pour les configurations en série et en parallèle, ce qui vous permet de comparer les montages sans sortir votre crayon. Il indique aussi le rapport R1:R2 pour le travail sur les diviseurs de tension, ce qui le rend utile pour tout, des résistances de limitation de courant d'une LED aux réseaux de gain d'un ampli-op.

Comment se calcule la résistance en série et en parallèle

Pour des résistances en série, le courant traverse les deux composants l'un après l'autre, si bien que les résistances s'additionnent directement : R_total = R1 + R2. Pour des résistances en parallèle, le courant se répartit entre deux chemins, ce qui abaisse la résistance totale : R_total = (R1 x R2) / (R1 + R2). Le résultat en parallèle est toujours inférieur à la plus petite des deux résistances. La sortie du diviseur de tension vaut Vout = Vin x R2 / (R1 + R2), ce qui dépend directement du rapport R1:R2 qu'affiche le calculateur.

Exemples concrets

Scénario 1 -- résistance de limitation de courant d'une LED à partir de deux valeurs en stock Une alimentation de 5 V doit piloter une LED d'une tension directe de 2 V à 20 mA. La résistance requise est (5 - 2) / 0.020 = 150 ohm. Aucune valeur normalisée E12 ne tombe exactement sur 150 ohm. Placer une résistance de 100 ohm et une de 47 ohm en série donne 147 ohm, assez proche, à 20.4 mA.

Scénario 2 -- forcer une entrée à l'état bas avec une paire en parallèle Une broche d'entrée d'Arduino a besoin d'une résistance de rappel (pull-down) de 33 kohm, mais seules des résistances de 47 kohm et 82 kohm sont disponibles sur l'établi. Résultat en parallèle = (47000 x 82000) / (47000 + 82000) = 29.9 kohm -- un substitut raisonnable pour un pull-down de 33 kohm.

Scénario 3 -- diviseur de tension pour un microcontrôleur de 3.3 V lisant un signal de 5 V Rapport cible : 3.3/5 = 0.66. En prenant R1 = 10 kohm et R2 = 20 kohm, on obtient Vout = 5 x 20/(10+20) = 3.33 V -- à moins de 1% de la cible. Le total en série est de 30 kohm, ce qui limite la charge sur la source.

Tableau de référence des combinaisons de résistances

Quand utiliser ce calculateur

• Choisir une résistance série pour fixer le courant d'une LED ou d'un capteur lorsqu'aucune valeur en stock ne correspond exactement
• Concevoir un diviseur de tension pour relier un périphérique de 5 V à l'entrée d'un microcontrôleur de 3.3 V
• Associer deux valeurs normalisées de la série E en parallèle pour atteindre une résistance cible indisponible en un seul composant
• Vérifier la répartition de la puissance dans un circuit série avant de choisir la puissance nominale de chaque résistance
• Contrôler la résistance effective d'un circuit existant lorsque deux résistances apparaissent en parallèle sur un circuit imprimé

Erreurs fréquentes

1. Croire que la résistance en parallèle est une moyenne -- deux résistances de 100 ohm en parallèle donnent 50 ohm, et non 100 ohm ; la résistance en parallèle tombe toujours sous la plus petite valeur individuelle
2. Négliger la dissipation de puissance -- une résistance de 100 ohm parcourue par 100 mA dissipe P = I^2 x R = 0.01 x 100 = 1 W ; une résistance standard de 0.25 W surchauffe et finit par lâcher
3. Utiliser les valeurs nominales sans tenir compte de la tolérance -- une résistance de 10 kohm à 5% peut se situer n'importe où entre 9 500 et 10 500 ohm, décalant la sortie d'un diviseur de tension jusqu'à 5%
4. Confondre série et parallèle sur un schéma -- des résistances qui partagent leurs deux nœuds sont en parallèle ; des résistances qui ne partagent qu'un seul nœud et sont traversées par le même courant sont en série

Contexte et applications

Les combinaisons de résistances se retrouvent partout en électronique. Dans les circuits audio, deux résistances appariées de 75 ohm en parallèle forment une impédance précise de 37.5 ohm pour la terminaison d'une ligne vidéo. En conditionnement de capteur, une résistance fixe de 10 kohm associée à une thermistance de 10 kohm crée un diviseur de tension sensible à la température, dont la sortie varie d'environ 4 mV par degré Celsius près de la température ambiante. Les réseaux de contre-réaction d'un ampli-op fixent le gain par le choix de R_contre-réaction et R_entrée selon un certain rapport -- une contre-réaction de 100 kohm et une résistance d'entrée de 10 kohm donnent un gain non inverseur de (1 + 100/10) = 11x. Dans les circuits à microcontrôleur, une résistance de 4.7 kohm et une de 10 kohm en parallèle sur les lignes de rappel du bus I2C maintiennent des fronts de montée assez rapides pour la communication Fast Mode à 400 kHz.

Conseils

1. Deux résistances égales en parallèle donnent toujours exactement la moitié de la résistance individuelle -- servez-vous-en comme vérification rapide de votre résultat
2. Pour trois résistances en parallèle, combinez d'abord les deux premières avec ce calculateur, puis combinez ce résultat avec la troisième
3. Les résistances normalisées E12 couvrent des valeurs courantes espacées d'environ 20% : 10, 12, 15, 18, 22, 27, 33, 39, 47, 56, 68, 82 -- mélanger deux valeurs E12 en série ou en parallèle permet d'atteindre presque n'importe quelle cible
4. La formule du diviseur de tension suppose un courant de charge négligeable ; si le circuit en aval consomme plus de 1/10 du courant du diviseur, utilisez un amplificateur tampon ou choisissez des valeurs de résistance plus faibles
5. Lors d'un prototypage sur plaque d'essai, mesurez la résistance combinée réelle au multimètre avant de mettre le circuit sous tension -- la résistance de contact et le câblage peuvent ajouter plusieurs ohms
6. Étiquetez vos résistances avant de les installer ; une résistance de 1 kohm et une de 10 kohm sont identiques par la taille ; lire les bandes de couleur ou utiliser un multimètre évite les substitutions de mauvaise valeur