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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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-
Jean-Charles DELOMEL : Maître-ès-sciences, Docteur de 3e 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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- Version archivée 1 de janv. 1988 par Michel FALLOU
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2. Méthodes de détermination de la résistivité
2.1 Méthodes normalisées
La détermination de la résistivité est détaillée dans la norme CEI 60468 Méthode de mesure de la résistivité des matériaux métalliques, publiée en 1974 par la Commission électrotechnique internationale CEI. Il y est précisé qu'elle doit être utilisée pour les matériaux métalliques et également pour le cuivre, l'aluminium, et tous les autres métaux et alliages utilisés comme conducteurs électriques. Le spectre de mesure est très large puisqu'il s'étend de 1 μΩ · cm à 200 μΩ · cm.
Elle fait état de deux méthodes de mesure :
-
l'une dite « courante » ;
-
l'autre dite de « référence ».
Le principe de la mesure repose sur la comparaison de la résistance d'un échantillon linéaire avec une résistance étalon au moyen d'un dispositif de type pont de Thomson-Kelvin.
HAUT DE PAGE2.2 Précision des mesures
La norme CEI 60468 est très documentée sur ce point. Selon la méthode de mesure choisie, elle fixe les limites d'incertitude concernant la longueur de l'échantillon, sa section, sa résistance. Elle détermine aussi le contrôle et l'incertitude de la température comme présentés dans le tableau 1 extrait de la norme CEI 60468.
On arrive ainsi aux incertitudes totales suivantes :
-
± 0,25 % pour la résistivité déterminée par la méthode de référence ;
-
± 0,65 % pour la résistivité déterminée par la méthode courante.
2.3 Difficultés particulières de détermination
La détermination de la résistivité d'échantillons filaires calibrés ne pose pas de difficultés et permet de satisfaire aux limites d'incertitude prescrites. Il est donc facile dans ce cas d'obtenir des résultats avec 3 ou 4 chiffres significatifs. Il en est de même pour les échantillons...
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - FALLOU (M.) - Résistivité des métaux. - [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 to Properties of Materials. - Van...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
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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