RESISTANCES et IMPEDANCES

résistances et impédances

Une impédance est l'entrave présentée par un système envers les charges extérieures qui l'atteignent.Cela se traduit par la relation générale:

impédance = durée de passage de l'énergie / carré de la charge qui s'introduit dans le système

La durée de passage de l'énergie est en fait une action

Les charges qui s'introduisent sont d'origine gravitationnelle ou acoustique ou thermique, ou électrique, ou magnétique.

On utilise aussi les impédances intrinsèques, c'est à dire intéressant tout l'espace

1.LES IMPÉDANCES ORDINAIRES 

sont souvent nommées résistances

1.1-l'impédance énergétique  plutôt nommée résistance énergétique  est utilisée en gravitation     Dimension L².M-1.T-1     symbole (Zé)       unité S.I.+ m²/kg-s

Elle se traduit par un freincontre l'action (a) de la part des charges gravitationnelles-qui sont des masses- >> Zé= a / m²

On peut aussi écrire  Zé  G / c.Ω   où G est le facteur de milieu (constante de gravitation), c(m/s) la constante d'Einstein (2,99792458 .108 m/s) et  Ω l'angle solide dans lequel se déroule le phénomène (en général l’espace entier, soit 4p sr pour un système d’unités ayant le stéradian comme unité d’angle solide)

---cas particulier de l'acoustique >>  l'impédance acoustique Zéa  

---cas particulier dénommé résistance spécifique : c'est à dire une résistance énergétique volumique (qui est aussi une activité linéique) Dimension  L-1.M-1.T-1 

 

1.2.-l’impédance électrique utilisée pour le courant électrique alternatif 

Dimension L2.M.T-3.I-2     Symbole Z   unité: l'Ohm(W)

Par définition, c'est  Z  = ζ’ / c.Ω   où ζ’ est le facteur de milieu (inductivité), c(m/s)= constante d'Einstein et Ω l'angle solide

A côté de l'impédance globale électrique  ci-dessus, on distingue (mêmes dimensions)

1.2.1.-en courant alternatif, l'impédance complexe  Z = R + j.L.f - 1 /j.C.f   où R est la partie résistance, (L.f) est la réactance selfique, c'est à dire la part d'impédance due à l'inductance L, (1/C.f) est la réactance capacitive, c'est à dire l'impédance due à la capacité Cj = symbole imaginaire, et f(Hz)= fréquence

1.2.2.-la résistance électrique (symbolisée R, et qui est le nom de l'impédance pour les courants continus)

On retrouve là la notion de freincontre l'action (a) de la part des charges électriques>>

R= a / Q²    (Q étant la charge électrique)

1.2.3.-l'impédance caractéristique  (Zk) résulte des valeurs efficaces du circuit, et se formule par  Zk(W) = potentiel efficace Ueff (V) / l'intensité efficace ieff(Ampère) 

On a aussi Zk = (L/C)1/2

 

1.3.-L'impédance magnétique est dite  résistance magnétique   

Dimension  M.T-1.I-2   Symbole S*

Elle se traduit par un freincontre l'action (a) de la part des charges magnétiquesinduites-qui sont des masses magnétiques ampèriennes K

Elle a pour définition  S* = a / K²

On a aussi S*  m/ c.Ω

m(H-sr/m) est la perméabilité magnétique du vide , c(3.108 m/s) est la constante d'Einstein et W(4p sr) est l'angle solide

 

2.LES IMPÉDANCES INTRINSEQUES 

sont des impédances ordinaires (ci-dessus), mais intéressant tout l'espace (donc une impédance intrinsèque = impédance ordinaire x angle solide (qui vaut 4p stéradians dans le système d'unités S.I.+)

2.1.-l'impédance intrinsèque gravitationnelle est dite inertance ou encore impédance énergétique spécifique    Symbole(Zg)      dimension    L2.M-1.T-1.A

Elle se traduit par un frein contre l'action (a) de la part des charges gravitationnelles-qui sont des masses- >> Zg= a.W / m²

On peut aussi écrire  Zg  G / c  où G est le facteur de milieu (qui est aussi le rapport induction / induit)

2.1.1.-l’impédance caractéristique est une notion déduite de l'inertance (c'est une inertance surfacique, dimension  M-1.T-1.A  et unité le sr/kg-s)

2.1.2-l’impédance spécifique est une autre notion annexe (c'est une inertance volumique) dimension L-1.M-1.T-1.A  avec unité le sr/kg-m-s)

 

2.2.-l'impédance de milieu  est l'impédance intrinsèque pour les phénomènes électriques  Dimension   L2.M.T-3.I-2.A       Symbole (Z)

unité S.I.+ le m²-kg-stéradian/s3-A²   formulation >> Z= ζ’ / c   

où ζ’ est l'inductivité

Zm est reliée à l'impédance gravitationnelle (Zg) par la relation Z= Zm.(g')² 

où (g') est le rapport gyromagnétique   

2.2.1.-l'impédance de surface (Zms) est un cas particulier de ci-dessus (le milieu est alors la surface d'un métal) --même dimension, mais comme cela concerne un phénomène surfacique, l’angle est en radians, car on passe en 2 dimensions

2.2.2.-l'impédance d’onde est un autre cas particulier de ci-dessus, concernant le cas d’une onde plane, donc l'angle est exprimé en radian (encore 2 dimensions)

 

3.AUTRES RESISTANCES

par assimilation avec le principe de freinage de l'énergie quand on apporte certaines modifications d'un système, on a donné le nom de résistance aux notions ci-après:

3.1.-la résistance visqueuse (dite viscosité dynamique  et symbolisée η) 

est l'opposition au glissement entre plusieurs lignes de courant d’un fluide (elle s'oppose au débit) C'est η= a / V    où V est le volume

Dimensionnellement, c'est L-1.M.T-1    unité le poiseuille

 

3.2.-la résistance hydraulique (dite parfois  impédance hydraulique, symbolisée Zh)  dimension   L-4.M.T-1    se traduit par un freinage du volume envers l'action (a) >>   Zh = a / V²    où V (m3) est le volume

 

3.3.--la résistance thermique (symbolisée Q*) représente l'opposition au passage de la chaleur  Q* = a / (charge thermique)²   a étant toujours l'action

Dimension L2.M.T-3.Q-1

 

3.4.-la résistance mécanique est par contre une terminologie étrangère à la définition générale vue ci-dessus, et valable pour toutes les résistances connues en physique

Ici, le mot Résistance veut signifier "opposition à la pression extérieure appliquée à un matériau, sous la forme d'une pression interne équivalente, dite contrainte"
Cette résistance mécanique a reçu une énorme quantité de qualificatifs, selon l’utilisation.Donc on trouve >>> une résistance de cisaillement, une résistance à la compression, une résistance d’écrasement, une résistance de fatigue, une résistance de flambage, une résistance de flexion, une résistance de fluage, une résistance de friction, une résistance de frottement, une résistance de glissement, une résistance des matériaux, une résistance nominale, une résistance de rupture, une résistance du sol, une résistance de torsion, une résistance de traction, etc
Ce sont toutes des contraintes. Voir chapitre résistance des matériaux

3.4.1.-la résistance hydrostatique est un cas particulier de résistance mécanique (c'est la différence de pression entre l’extérieur et l’intérieur d’un corps creux immergé)

 

3.5.-la résistance à la diffusion de vapeur est l'opposition à la diffusion d'une vapeur à travers un corps

C'est le produit (perméabilité x épaisseur du matériau)

 

3.6.-le coefficient de résistance à la diffusion de vapeur 

Bien que la terminologie soit très proche de la précédente, il s’agit ici de ce qu’on nomme aussi le coefficient de conduction k* (en W/kg-K, donc qui fait intervenir la température)

 

3.7.-la résistance de viscosité électrique

est l'opposition d’un gaz à la formation d’une étincelle entre 2 électrodes soumises à une Δ de potentiel électrique en son sein

 

4.Les RESISTANCES OBJETS

4.1.-une résistance électrique  est un objet matériel assumant une fonction de résistance électrique. Certains la nomment résisteur (afin de spécialiser le mot résistance à la grandeur exprimant la fonction de résister)--cette résistance-objet est d'ailleurs nommée resistor en anglais--

 

4.2.-une magnétorésistance est un objet présentant la qualité de posséderune résistance électrique évolutive en fonction du champ magnétique

 

4.3.-une photorésistance est un objet ayant sa résistance électrique variable en fonction de la quantité de lumière reçue

 

4.4.-une thermistance  est un objet dont la résistance électrique varie en fonction de la température reçue

 

5.GRANDEURS EVOQUANT l’IDEE d'IMPEDANCE ou de RESISTANCE

c'est à dire un refus de modifier l'état énergétique

Constriction—Elastance---Flexibilité---Fluidité---Inductance---InertanceRéluctance---Résistivité---

 

6.GRANDEURS NIANT l’IDEE de RESISTANCE

c'est à dire évoquant une facilité, une acceptation à lâcher de l'énergie-

AdmittanceCapacité---ConductionDébit--MobilitéPerméance--Permittance---Viscosité dynamique

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