Résistance à couche de carbone :un guide complet sur ses bases

Les résistances fixes ou variables existent depuis leur invention. Souvent, ils fonctionnent pour résister à la circulation du courant dans les circuits. Il existe plusieurs types de résistances composées de différentes caractéristiques.

Le texte d'aujourd'hui se concentrera sur les résistances à film de carbone et les informations essentielles dont vous avez besoin à leur sujet.

Qu'est-ce qu'une résistance à film de carbone ?

Une résistance à film de carbone, également connue sous le nom de résistance à film de carbone à décomposition thermique, relève des types de résistances à valeur fixe. De plus, le film de carbone est en matériau résistif, ce qui améliore la durabilité de la résistance en limitant les niveaux de courant électrique.

Une résistance à film de carbone

Source :Wikimedia Commons

La structure et les caractéristiques des résistances à couche de carbone

Structure et réalisation

Noyau/substrat en céramique

Plomb

Bouchon nickel

Film carbone

Laque/couche de protection

Structure d'une résistance à couche de carbone

Une résistance à film de carbone passe par un processus de dépôt lors de sa construction. Le processus est le suivant ;

• Un gaz d'hydrocarbure est maintenu dans un support en céramique ou une tige en céramique à haute pression et haute température. Souvent, lorsque des gaz (comme le benzène ou le méthane) atteignent 1000°C, les machines de fabrication les brisent.
• Ensuite, le carbone désormais cristallin se dépose sur un substrat céramique sous forme de dépôts.

Le produit final est une structure d'une résistance en carbone avec les pièces suivantes :

• Noyau/moule en céramique :fournit une isolation contre l'électricité ou les températures élevées,
• Responsable,
• Film de carbone qui limite le flux de courant,
• Capuchon en nickel, et
• Couche époxy/laque – pour la protection.

D'autres structures qui promeuvent sa fonctionnalité incluent ;

• Tout d'abord, la longueur accrue et la largeur réduite améliorent l'efficacité des résistances.
• En ce qui concerne une meilleure conductivité, il existe un matériau en cuivre comme fils de connexion maintenus entre les extrémités métalliques.
• Ensuite, une forme hélicoïdale de feuilles de carbone fournit une résistance précise de la résistance. Diminuer ou augmenter la longueur du chemin hélicoïdal ajuste la valeur de résistance.
• Enfin, le revêtement en carbone garantit que la résistance supporte l'électricité sans être endommagée.

Comment la couche de film de carbone limite le flux d'électrons

La restriction dépend de la largeur de votre couche de film de carbone. Un film à couches minces signifie une valeur de résistance élevée car il offre moins d'espace pour le mouvement des électrons libres. Et vice versa avec un film épais.

Caractéristiques

La liste suivante indique les caractéristiques d'une résistance à film de carbone.

• La plage de résistance de valeur est de ˂1Ω à 10MΩ.
• Le bruit maximum (µV/V) est de 20, avec une force électromotrice de bruit inférieure à 10µV/V.
• La résistance nominale est E-48 et la résistance varie de 1 ohm à 10 mégaohm
• Haute précision de 2 % à 5 %. Vous pouvez ajuster la précision pour construire une résistance de précision en coupant le fil du film.
• Coefficient de tension (%/V) de 0,0005
• Disponibilité de tolérance typique de ±2 %, ±5 %, ±10 %, ±20 %
• La température maximale de la résistance (°C) est de 150
• Coefficient de température négatif de résistivité
• La puissance nominale comprend 1/8 W, 1/4 W, 1/2 W, 1 W, 2 W, 5 W et 10 W à 70 °C.
• Le coefficient de température (ppm/°C) varie de ±200 à ˃±1500
• Les résistances à couche de carbone ont des caractéristiques haute fréquence. Pour cette raison, vous pouvez les transformer en résistances haute fréquence et en résistances ultra haute fréquence.
• Leur méthode d'emballage implique le groupage en vrac ou l'ensachage.
• Enfin, il a une charge d'impulsion stable et peut s'adapter plus rapidement aux impulsions. Ainsi, son application peut convenir aux circuits à impulsions, CC et CA.

Avantages et inconvénients de la résistance à film de carbone

Certains de ses avantages sont énumérés ci-dessous;

• Une résistance à couche de carbone produit moins de bruit qu'une résistance à composition de carbone.

Une résistance de composition en carbone

• Deuxièmement, il a une faible tolérance.
• Il a une excellente stabilité à long terme.
• En outre, il dispose d'un large éventail d'opérations.
• Ensuite, il peut supporter des impulsions à haute énergie.
• Encore une fois, il est rentable en termes de fabrication.
• Enfin, l'ensemble du corps de la résistance en carbone conduit l'énergie lorsque vous y faites passer un courant.

Les inconvénients du film de carbone sont ;

• Tout d'abord, par rapport à l'oxyde métallique et aux films métalliques, il a une plage de résistance nettement inférieure.
• Ensuite, il a un coefficient de température négatif élevé de sa résistance. Par conséquent, à mesure qu'il y a une augmentation de la température, la valeur de la résistance diminue.

Film de carbone contre film métallique

Les résistances à film métallique et à film de carbone diffèrent à bien des égards. Par conséquent, en fonction de vos besoins, vous vous contenterez de la meilleure option de la discussion ci-dessous.

Construction

Les technologues fabriquent des résistances à film de carbone en séparant d'abord le carbone d'un vide à haute température. Ensuite, ils fixent fermement le film de carbone sur une surface de tige en porcelaine. Enfin, ils utilisent de la résine époxy pour recouvrir la surface pour une protection supplémentaire.

Les résistances à film métallique, d'autre part, ont une technologie de placage sous vide en alliage. Ici, il y a un dépôt de films à la surface des tiges de porcelaine (blanc). Ensuite, les fabricants de résistances à film de carbone coupent la tige pour ajuster les valeurs de résistance.

Taille

Tout d'abord, une résistance à film de carbone a une taille plus grande par rapport à une résistance à film métallique.

Conception du bruit

Ensuite, les résistances à film de carbone ont une conception de bruit légèrement plus élevée que les résistances à film métallique. Néanmoins, vous pouvez les utiliser dans des applications haute fréquence et radiofréquence.

Coefficient de tension et de température

Un coefficient de tension est le rapport entre la variation de la résistance du circuit et la variation de sa tension. Ici, une résistance à film métallique a un meilleur coefficient de température et de tension qu'une résistance à film de carbone. Même si les deux peuvent résister à une température massive, les films métalliques ont de meilleures chances dans une large plage de résistance.

Tolérance

A est de 2 % au minimum. À l'inverse, une résistance à film métallique peut atteindre un niveau d'intolérance faible de 0,5 %.

Apparence

Les deux résistances ont des bandes de couleur mais diffèrent en apparence.

Guide de code couleur

Une résistance à film de carbone se compose d'anneaux à quatre couleurs (5%) qui sont kaki ou d'autres couleurs.

Une résistance à couche de carbone

D'autre part, les résistances à film métallique ont cinq anneaux de couleur (1 %) bleu.

Une résistance à film métallique

5. Facteurs d'augmentation de la résistance de la résistance du film de carbone

De nombreuses raisons peuvent entraîner l'augmentation de la valeur de résistance des résistances à film de carbone comme suit ;

1. Tout d'abord, une pâte de carbone de mauvaise qualité équivaut à une résistance accrue.
2. Un film de carbone poreux/refondu

Plusieurs ions mobiles tels que Ca, Na et K dégradent le revêtement protecteur de la résistance, les rendant inefficaces. De plus, un film défectueux peut augmenter la résistance.

3. Oxydation

Un processus d'oxydation commence souvent à partir de la surface de la résistance se déplaçant vers l'intérieur pour provoquer une augmentation de la valeur de la résistance. Les dommages à long terme s'accélèrent avec un film de résistance plus mince, des revêtements avec des matériaux organiques (résines ou plastiques) et des conditions environnementales.

Désorption et adsorption de gaz

Si vous utilisez directement votre résistance à film de carbone dans des conditions environnementales habituelles, elle adsorbera du gaz. C'est principalement à cause d'une augmentation de la pression de l'air du vide du bâtiment. À son tour, cela augmentera la valeur de résistance.

Comment vous pouvez augmenter manuellement la valeur de résistance

Augmentez la valeur en grattant le film de peinture sur la surface de la résistance jusqu'à ce que vous exposiez le film de carbone. Dans le processus, gardez une trace de la résistance en mesurant jusqu'à ce que vous atteigniez la valeur souhaitée.

Au plus, vous avez une valeur ajoutée à moins de 20% de votre valeur de résistance d'origine. Assurez-vous qu'il ne dépasse pas 20% car la valeur la plus élevée affectera la stabilité de la résistance de la résistance.

Applications de la résistance à couche de carbone

Les applications de résistance à film de carbone sont dans des dispositifs qui peuvent survivre à des tensions élevées (15kV) et à des températures élevées (jusqu'à 350°C). Exemples;

• Alimentation haute tension,
• Lasers,
• Défibrillateurs médicaux,
• Équipement hospitalier devant être protégé contre les impulsions à haute énergie
• Installations et maintenance manuelles,
• RADAR, et

(radar)

• Rayons X.

Conclusion

Pour conclure, grâce à l'efficacité des résistances à couche de carbone, elles ont gagné de nombreuses opérations. Par exemple, vous les trouverez dans des applications impliquant des produits d'information, des appareils électriques et des électrons. Non seulement ils sont bon marché, mais ils ont également une meilleure stabilité et sont très fiables.

Malgré l'inconvénient d'un coefficient de température négatif élevé, il sert toujours beaucoup aux circuits électriques.

Alors que nous terminons l'article d'aujourd'hui, nous espérons que vous en avez beaucoup appris sur les résistances à film de carbone. Cependant, si vous avez toujours un problème brûlant avec les résistances, n'hésitez pas à nous contacter. Nous sommes prêts à vous guider.