Coefficient de température de la résistance : comment la température modifie la conductivité

Quand on consulte un tableau standard de résistances, on remarque que chaque valeur est cotée à 20 °C. C'est parce que la résistivité spécifique d'un matériau change avec la température. Si vous avez besoin de la résistance d'un conducteur à une autre température, vous devez appliquer la formule du coefficient de température.

Le symbole grec α (alpha) représente le coefficient de température de la résistance — le pourcentage de changement de résistance par degré Celsius. Les métaux purs ont des valeurs α positives, signifiant que leur résistance augmente avec la température. En revanche, les semi-conducteurs comme le carbone, le silicium et le germanium ont des valeurs α négatives, donc leur résistance diminue avec la chaleur. Certains alliages, comme le nichrome, sont conçus pour avoir des valeurs α proches de zéro, les rendant idéaux pour les résistances de précision.

Coefficients de température de la résistance à 20 °C

Matériau	Élément / Alliage	α (par °C)
Nickel	Élément	0,005866
Fer	Élément	0,005671
Molybdène	Élément	0,004579
Tungstène	Élément	0,004403
Aluminium	Élément	0,004308
Cuivre	Élément	0,004041
Argent	Élément	0,003819
Platine	Élément	0,003729
Or	Élément	0,003715
Zinc	Élément	0,003847
Acier*	Alliage	0,003
Nichrome	Alliage	0,00017
Nichrome V	Alliage	0,00013
Manganin	Alliage	±0,000015
Constantan	Alliage	-0,000074

* Alliage d'acier (99,5 % Fe, 0,5 % C)

Explorons comment la température influence la résistance du fil dans un circuit simple.

La résistance totale des deux fils est de 30 Ω à 20 °C. Le tableau ci-dessous liste les valeurs de tension, courant et résistance à cette température.

À 20 °C, on observe 12,5 V aux bornes de la charge et une chute de 0,75 V sur les fils (0,75 Ω chacun). Si la température monte à 35 °C, la résistance des fils de cuivre augmente car α = 0,004041. La nouvelle résistance pour chaque fil est :

Le recalcul du circuit donne les résultats suivants :

On voit que la tension de charge passe de 12,5 V à 12,42 V, tandis que la chute de tension sur les fils augmente de 0,75 V à 0,79 V. Ces changements peuvent sembler mineurs, mais sur de longues lignes électriques, l'effet cumulé est substantiel. Les compagnies d'électricité intègrent régulièrement les variations de résistance dues à la température dans leurs calculs de capacité de charge.

Points clés à retenir

• Les matériaux conducteurs présentent une résistance dépendante de la température ; les tableaux référencent toujours une température standard (généralement 20 °C ou 25 °C).
• Le coefficient de température de la résistance (α) quantifie le changement de résistance par degré Celsius.
• Les valeurs α positives (typiques des métaux purs) signifient que la résistance augmente avec la température ; les valeurs α proches de zéro (obtenues par alliage) fournissent des résistances stables en température.
• Les valeurs α négatives (trouvées dans les semi-conducteurs) signifient que la résistance diminue quand la température monte.
• Utilisez la formule ci-dessus pour calculer la résistance à toute température hors de la référence standard.

Pour plus d'exercices, essayez la Fiche : Coefficient de température de la résistance.