Résistances 1/4w 10Kohm

La résistance de 10 kΩ en 1/4 W est vendue ici à l’unité : c’est la valeur que l’on vient chercher quand il en manque une seule pour terminer un montage, ou quand on veut essayer une valeur avant d’en acheter tout un lot.

Elle se plante sur une plaque d’essai et se soude sur un circuit imprimé comme n’importe quelle résistance traversante. Sa valeur se lit directement sur le corps bagué, sans multimètre : c’est la valeur la plus employée de l’électronique, celle qui accompagne un capteur, un bouton ou une base de transistor.

Ce qu’une 10 kΩ fait dans un montage

Une résistance ne consomme pas le courant, elle le limite et fixe une tension. À 10 kΩ, ce courant reste faible — 0,5 mA sous 5 V — ce qui en fait la valeur de tous les usages où l’on veut lire un signal plutôt que l’alimenter.

• Tirage d’une entrée — maintenir une broche à un niveau connu quand rien ne la pilote : un contact sec, un bouton poussoir ouvert ou une entrée de n’importe quel capteur à sortie tout ou rien.
• Moitié d’un diviseur de tension — transforme la variation d’un capteur résistif en une tension lisible sur une entrée analogique, avec une photo-résistance LDR ou une thermistance.
• Résistance de base d’un transistor — limiter le courant envoyé sur la base d’un 2N2222 pour commander un relais, un buzzer ou une LED de puissance.
• Diviseur de mesure — ramener sous 5 V une tension plus élevée que ce qu’une entrée de carte accepte, pour pouvoir la surveiller.
• Tirage d’un bus I2C court — 10 kΩ reste acceptable sur deux fils courts et lents, lorsque la valeur habituelle de 4,7 kΩ n’est pas disponible.
• Limitation en série d’une sortie logique — protéger une broche contre un court-circuit franc, ou brider le courant d’une LED peu lumineuse.

Caractéristiques techniques

Lire la valeur sur le corps

Le code couleur suit toujours la même logique : deux chiffres, un multiplicateur, puis la tolérance. Une 10 kΩ se reconnaît donc à ces bagues :

Un repère qui évite la moitié des erreurs de lecture : la bande de tolérance est écartée des autres, plus proche d’une extrémité du corps. On commence à compter depuis le côté opposé.

Mini-projet : surveiller la tension d’une pile 9 V

Une entrée de carte accepte 5 V au maximum : branchée directement sur une pile 9 V, elle lirait la pleine échelle et ne verrait même pas la décharge. Deux résistances de 10 kΩ en série règlent la question : elles divisent la tension par deux, et le point du milieu reste dans la plage mesurable du convertisseur. C’est exactement le travail d’un diviseur de tension, et cela ne coûte que deux résistances.

Ce qu’il faut

Le câblage

Une précision importante : la carte est alimentée par le câble USB, et la pile ne sert qu’à alimenter le pont de mesure. Le fil de masse est commun, sinon la mesure n’a aucun sens. Ne jamais alimenter la carte par une pile 9 V sur sa broche d’alimentation pendant ce montage : la tension serait à la fois mesurée et utilisée pour alimenter l’instrument qui la mesure.

Le programme

À copier dans l’IDE Arduino, puis à téléverser sur la carte :

/*
 * Surveiller la tension d'une pile 9 V - diviseur a deux resistances 10 kohms
 * Carte : Arduino Uno R3
 * Cablage : borne + de la pile - 10 kohm - A0 - 10 kohm - masse
 *           LED rouge sur D9, via une resistance de 220 ohms
 * La tension mesuree s'affiche sur le moniteur serie, a 9600 bauds.
 *
 * Composants, brochage et fiche complete : www.marocproduits.com
 */
const byte PIN_MESURE = A0;
const byte PIN_LED = 9;
const unsigned long INTERVALLE = 1000;    // un releve par seconde
// Deux resistances egales divisent la tension par deux. La carte lit
// de 0 a 1023 pour 0 a 5 V : la valeur 716 correspond donc a environ
// 3,5 V au point milieu, soit 7,0 V sur la pile.
const unsigned long SEUIL_BAS = 716;
unsigned long dernierReleve = 0;
void setup() {
  pinMode(PIN_LED, OUTPUT);
  Serial.begin(9600);
  Serial.println("Surveillance de la pile prete.");
}
void loop() {
  unsigned long maintenant = millis();
  if (maintenant - dernierReleve >= INTERVALLE) {
    dernierReleve = maintenant;
    int mesure = analogRead(PIN_MESURE);
    // Tension au point milieu, en millivolts : 5000 mV pour la valeur 1023.
    unsigned long millivolts = (mesure * 5000UL) / 1023UL;
    // Les deux resistances etant egales, la pile vaut le double du point milieu.
    unsigned long tensionPile = millivolts * 2UL;
    Serial.print("Point milieu : ");
    Serial.print(millivolts);
    Serial.print(" mV - pile : ");
    Serial.print(tensionPile);
    Serial.println(" mV");
    // La LED s'allume des que la mesure passe sous le seuil.
    if (SEUIL_BAS >= (unsigned long)mesure) {
      digitalWrite(PIN_LED, HIGH);
    } else {
      digitalWrite(PIN_LED, LOW);
    }
  }
}

Comment ça marche

• Le pont forme un rapport fixe : les deux résistances ayant la même valeur, la tension du point milieu vaut toujours la moitié de celle de la pile, quelle que soit cette tension. Le convertisseur de la carte ne voit donc jamais plus de 4,5 V, même avec une pile neuve.
• analogRead() renvoie un nombre de 0 à 1023 pour une tension de 0 à 5 V. Le calcul en millivolts ramène cette échelle à des volts lisibles, plus faciles à suivre qu’un nombre nu.
• La multiplication mesure * 5000UL se fait en entier 32 bits : le suffixe UL évite que le résultat dépasse la capacité d’un entier court, ce qui produirait une valeur fausse sans aucun message d’erreur.
• Le relevé n’a lieu qu’une fois par seconde, et non à chaque tour de boucle. Sans cet intervalle, le moniteur série recevrait des milliers de lignes par seconde, illisibles et inutiles pour une pile dont la tension ne bouge pas d’un instant à l’autre.
• Le seuil de 716 correspond à environ 3,5 V au point milieu, soit 7,0 V sur la pile : c’est le moment où une pile 9 V n’a plus assez de réserve pour la plupart des montages.

Pour aller plus loin

• Remplacer la LED par un son — un buzzer actif sur une autre sortie prévient sans qu’on ait l’œil sur le montage.
• Afficher la tension en clair — un afficheur LCD 16×02 I2C se branche sur deux fils et affiche la valeur sans ordinateur.
• Suivre une batterie plus grosse — pour une tension plus élevée, il suffit de changer le rapport du diviseur, par exemple une 10 kΩ en haut et une 1 kΩ en bas, et d’ajuster le seuil en conséquence.

Variante : le tirage sur une entrée de bouton

L’autre tâche quotidienne d’une 10 kΩ est de maintenir une entrée à un niveau connu. Un bouton branché directement entre une broche et la masse laisse cette broche en l’air au repos : elle lit alors des valeurs au hasard, selon ce qui se trouve à côté d’elle sur la plaque. Une 10 kΩ entre la même broche et le 5 V règle le problème, et l’appui fait descendre la broche à la masse.

Le courant permanent que ce tirage consomme est de 0,5 mA dès que le bouton est ouvert. C’est sans importance sur secteur, beaucoup moins sur un montage qui doit tenir des mois sur pile : dans ce cas, on passe à 100 kΩ ou plus, ce qui rend le montage plus sensible aux perturbations.

Questions fréquentes

Pourquoi 10 kΩ plutôt qu’une autre valeur ?

Parce que c’est le compromis qui marche presque partout : assez faible pour que la tension reste stable malgré les perturbations, assez élevée pour que le courant consommé demeure de l’ordre du demi-milliampère. C’est aussi la valeur qu’emploient la majorité des montages publiés, ce qui évite de recalculer chaque schéma trouvé.

Peut-on prendre deux résistances d’une autre valeur au lieu d’une 10 kΩ ?

Oui, en série elles s’additionnent et en parallèle elles se divisent. Deux 4,7 kΩ en série donnent 9,4 kΩ, ce qui est presque toujours acceptable dans un tirage ou un diviseur. En revanche, deux résistances de même valeur placées en parallèle donnent la moitié de cette valeur : deux 10 kΩ en parallèle font 5 kΩ, jamais 20 kΩ. C’est l’erreur la plus fréquente.

La résistance chauffe-t-elle ?

Pas dans un montage alimenté en 5 V ou 12 V. Sous 5 V, une 10 kΩ dissipe 2,5 mW, soit cent fois moins que sa limite de 1/4 W. Une résistance de faible valeur en série avec une charge qui consomme réellement — moteur, bobine de relais — dissipe au contraire beaucoup plus et doit se calculer.

Comment vérifier la valeur reçue sans multimètre ?

En lisant le code couleur : marron, noir, orange, or sur une version à 4 bandes, et la bande dorée sert de repère par son écart. Une résistance ne se dégrade pratiquement jamais en service : ce sont ses pattes qui cassent, jamais la couche.

Une seule suffit-elle pour un montage complet ?

Sur un montage réel, non : un diviseur en demande deux, un tirage une par entrée, et chaque LED en réclame une de protection. Prendre d’abord l’unité pour vérifier la valeur, puis compléter avec un lot de dix ou les autres valeurs de la famille, est la façon la plus économique de travailler.

À combiner avec

Le KIT Starter fournit la carte, la plaque d’essai, les fils et un jeu de résistances : les valeurs reprises à l’unité servent à la fois de complément et de rechange pour celles qui se perdent entre deux séances de prototypage. La plaque d’essai 400 points et les fils de prototypage mâle-femelle complètent le poste de travail.

Sur le plan des composants, la 10 kΩ se marie à la photo résistance LDR dans un diviseur de lumière et au capteur de température LM35 dans un montage de mesure. Elle polarise aussi la base d’un transistor 2N2222 chargé d’un buzzer, et pour une consigne réglable à la main, le potentiomètre 10 kΩ est la version ajustable de la même valeur.