Bibliographie & annexes
Présentation
En anglais
RÉSUMÉ
Les métaux et leurs alliages se caractérisent par le fait que ce sont de bons conducteurs de chaleur et d'électricité, contrairement aux éléments non métalliques. Ces deux caractéristiques essentielles différencient les métaux des non-métaux, et l'origine de cet écart est à rechercher dans la structure électronique de l'élément et la nature de sa liaison chimique. Avant de présenter des valeurs numériques de la résistivité, le présent article étudie les méthodes de mesure de la résistivité, et l'influence des paramètres sur celle-ci, paramètres propres au matériau ainsi que paramètres d'environnement.
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Metals and their alloys are specific in that they are excellent conductors of heat and electricity, contrarily to non-metallic elements . These two essential characteristics differentiate metals from non-metals and the origin of this difference is to be found in the electronic structure of the element and the nature of its chemical bond. Before presenting the numerical values of resistivity, this article studies the methods for measuring resistivity and the influence of parameters on the latter; these parameters can be specific to the material or environmental.
Auteur(s)
-
Jean-Charles DELOMEL : Maître-ès-sciences, Docteur de 3 cycle - Ancien directeur de la R&D de la division Conducteurs de la société Nexans
INTRODUCTION
Les métaux et leurs alliages se caractérisent par le fait que ce sont de bons conducteurs de chaleur et d'électricité, contrairement aux éléments non métalliques. Ces deux caractéristiques essentielles différencient les métaux des non-métaux, et l'origine de cet écart est à rechercher dans la structure électronique de l'élément et la nature de sa liaison chimique.
Avant de présenter des valeurs numériques de la résistivité, le présent article étudie les méthodes de mesure de la résistivité, et l'influence des paramètres sur celle-ci, paramètres propres au matériau ainsi que paramètres d'environnement.
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VERSIONS
- Version archivée 1 de janv. 1988 par Michel FALLOU
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Présentation
Méthodes de détermination de la résistivité
En anglais
1. Rappels de physique : la conductivité, la résistivité
Les métaux ont leurs électrons externes qui ne sont pas fortement liés au noyau et ont ainsi une possibilité de déplacement autour des groupements d'atomes de la masse métallique. Cela donne la liaison métallique qui fait appel à la formation d'une « mer électronique » autour des atomes. Les métaux sont donc un ensemble formé d'ions positifs entourés d'un nuage d'électrons de valence qui se déplacent autour. Cependant parmi ces électrons, seuls un petit nombre dont l'énergie est proche de celle d'un certain niveau, dit niveau de Fermi, sont mobiles sous l'effet d'un champ électrique. Ces électrons vont pouvoir, sous l'action d'un champ électrique externe, occuper des niveaux d'énergie supérieurs non occupés, avec accroissement de leur vitesse et donc faciliter ainsi le passage du courant électrique.
L'influence de la température est à signaler dès à présent ; les électrons sont diffusés par les vibrations thermiques des ions, de plus en plus importantes au fur et à mesure de l'augmentation de la température, ce qui se traduit par un freinage plus intense et donc par une augmentation de la résistivité.
Le lecteur trouvera une étude plus détaillée de ces points dans l'article Conducteurs métalliques du traité Génie électrique.
Un matériau métallique soumis à une différence de potentiel est le siège d'un courant électrique. Ce courant est proportionnel à la tension selon la loi d'Ohm bien connue :
avec :
- V :
- tension en volt,
- I :
- intensité en ampère,
- R :
- résistance électrique du matériau en ohm.
La résistance électrique du matériau est défini par :
avec :
-
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...
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Rappels de physique : la conductivité, la résistivité
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - FALLOU (M.) - Résistivité des métaux. - Résistivité des métaux et alliages[K 710v2] Techniques de l'Ingénieur, Constantes électriques, janv. 1998.
-
(2) - PASCAL (P.) - Nouveau traité de chimie minérale. - Masson et Cie (1958).
-
(3) - * - Documentation technique sur l'aluminium et les alliages d'aluminium. Péchiney Paris.
-
(4) - TELLIER (C.), TOSSIER (A.) - Paramètres physiques obtenus par mesure de conductions électriques de couches métalliques minces. - Séminaire de la SFV (Société Française du Vide), Les Arcs, 23 janv. 1978.
-
(5) - LIDE (D.R.) editor - CRC Handbook of chemistry and physics. - CRC Press, Inc. Boca Raton Florida, 88th edition (2007-2008). http://www.hbcpnetbase.com/
-
(6) - ROSENTHAL (D.), ASIMOW (R.) - Introduction...
NORMES
-
Cuivre et alliages de cuivre. Fil machine en cuivre - NF EN 1977 - 06-98
-
Aluminium et alliages d'aluminium. Fil machine pour usages électriques - NF EN 1715-2 - 11-97
-
Méthode de mesure de la résistivité des matériaux métalliques - CEI 60468 - 01-74
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