Code couleur résistance : lire une résistance à 4, 5 ou 6 bandes

Le code couleur des résistances est un système de codage international : des anneaux colorés imprimés sur le corps de la résistance indiquent sa valeur, sa tolérance et parfois son coefficient de température. Pour trouver la valeur en ohms, tu convertis de gauche à droite les deux ou trois premières bandes en chiffres, puis tu multiplies par le multiplicateur indiqué par la bande suivante ; la bande or ou argent tout à droite indique de combien la valeur réelle peut s'écarter. Par exemple, une résistance rouge-rouge-marron-or vaut 22 × 10 = 220 Ω ±5 %.

Imprimer des chiffres sur une minuscule résistance est difficile et la chaleur de la soudure peut les effacer ; les bandes colorées, elles, restent lisibles quelle que soit l'orientation du composant. Dans cet article, tu vas apprendre à lire pas à pas les résistances à 4, 5 et 6 bandes, à savoir de quel côté commencer, à reconnaître d'un coup d'œil les 220 Ω, 1 kΩ et 10 kΩ des kits Arduino, à vérifier la valeur lue avec un multimètre et à construire un ohmmètre simple avec Arduino. Pour un contrôle rapide, tu peux aussi utiliser le calculateur de code couleur des résistances.

Qu'est-ce que le code couleur des résistances et comment fonctionne-t-il ?

Dans le code couleur, chaque couleur correspond à un chiffre : du noir (0) au blanc (9). Le rôle des bandes dépend de leur position. Sur une résistance à 4 bandes, les deux premières sont les chiffres significatifs, la troisième est le multiplicateur et la quatrième la tolérance. Sur les résistances de précision à 5 et 6 bandes, il y a trois chiffres significatifs ; sur les modèles à 6 bandes, la dernière indique en plus la dérive de la valeur avec la température. Pense au multiplicateur comme au « nombre de zéros à ajouter » : rouge deux zéros, orange trois zéros, jaune quatre zéros. Utilisés comme multiplicateur, l'or et l'argent divisent la valeur par 10 ou par 100, ce qui permet d'écrire aussi des valeurs inférieures à 1 Ω. Les anciennes résistances à seulement trois bandes n'ont pas de bande de tolérance, qui est alors de ±20 %. Une fois la valeur connue, tu peux calculer facilement le courant du circuit avec la loi d'Ohm.

De quel côté lit-on une résistance ?

• Bande or ou argent à droite : ces couleurs sont presque toujours la bande de tolérance et se placent tout à droite. Tourne la résistance pour que cette bande soit à droite et commence la lecture par la gauche.
• Regarde l'espace : la bande de tolérance est souvent un peu plus éloignée des autres ; l'extrémité où les bandes sont serrées est le début.
• Proximité du bord : sur la plupart des modèles, la première bande est plus proche du bord du corps, la dernière plus proche du centre.
• Règle de la première bande : la première bande ne peut être ni or, ni argent, ni noire. Si l'une de ces couleurs se trouve à une extrémité, commence par l'autre.
• Test de la valeur normalisée : si la valeur lue ne correspond pas aux séries standard (E12, E24), tu lis très probablement la résistance à l'envers.

Comment lire une résistance à 4 bandes ?

1. Tiens la résistance avec la bande or ou argent à droite.
2. Note le chiffre de la première bande : marron vaut 1.
3. Ajoute le chiffre de la deuxième bande : noir vaut 0, donc le nombre devient 10.
4. La troisième bande est le multiplicateur ; ajoute autant de zéros que le chiffre de sa couleur : orange vaut 3, donc le nombre devient 10 000.
5. Simplifie le résultat (10 000 Ω = 10 kΩ) et lis la tolérance sur la quatrième bande : or signifie ±5 %.

Avec ces étapes, une résistance marron-noir-orange-or vaut 10 kΩ ±5 %. La tolérance indique que la valeur réelle peut s'écarter dans cette proportion : une résistance de 10 kΩ ±5 % peut mesurer n'importe quelle valeur entre 9,5 kΩ et 10,5 kΩ, et c'est tout à fait normal. De même, une 220 Ω ±5 % doit mesurer entre 209 et 231 Ω. Sur les schémas et les nomenclatures, les valeurs sont souvent abrégées : 4K7 signifie 4,7 kΩ ; 1M, 1 MΩ ; 4R7, 4,7 Ω. Les lettres K, M et R indiquent à la fois l'unité et la position de la virgule ; ainsi, une petite virgule effacée à l'impression ne fausse pas la valeur.

Comment lire une résistance à 5 bandes ?

Sur les résistances à 5 bandes, la logique est la même, sauf que le nombre de chiffres significatifs passe à trois : les trois premières bandes sont des chiffres, la quatrième est le multiplicateur et la cinquième la tolérance. Ce sont généralement des résistances à couche métallique au corps bleu ou bleu clair, dont la tolérance est le plus souvent de ±1 %, indiquée par une bande marron ; les résistances à couche de carbone au corps beige ont en général 4 bandes et une tolérance de ±5 %. Par exemple, une résistance jaune-violet-noir-marron-marron vaut 470 × 10 = 4700 Ω, soit 4,7 kΩ ±1 %. La même valeur s'écrit jaune-violet-rouge-or sur une résistance à 4 bandes : sur une 5 bandes, le multiplicateur est inférieur d'un cran, car le troisième chiffre porte déjà un zéro. C'est pourquoi il est essentiel de compter les bandes avant de lire ; si tu prends une 5 bandes pour une 4 bandes, tu liras les deux premières comme 47 et la troisième comme multiplicateur, et tu obtiendras un résultat complètement faux. Grâce aux trois chiffres significatifs, les 5 bandes permettent aussi d'écrire des valeurs fines comme 4,99 kΩ ou 1,02 kΩ.

Résistance à 6 bandes et coefficient de température

Sur les résistances à 6 bandes, les cinq premières bandes se lisent exactement comme sur une 5 bandes. La sixième bande donne le coefficient de température (TCR) en ppm/K, c'est-à-dire de combien de millionièmes la résistance varie quand la température augmente de 1 °C. Par exemple, une résistance de 10 kΩ avec un coefficient de 50 ppm/K (rouge) varie de 10 000 × 0,00005 = 0,5 Ω par degré ; si elle chauffe de 30 °C, cela fait environ 15 Ω, soit une dérive de 0,15 %. Dans les projets de loisir, cet écart est le plus souvent négligeable, mais dans les instruments de mesure précis, les diviseurs de tension de référence et les circuits sensibles à la température, on choisit des résistances à faible coefficient. Une résistance marron-vert-noir-rouge-marron-rouge se lit 150 × 100 = 15 kΩ, ±1 % et 50 ppm/K.

Exemples de lecture : le calcul pas à pas

Les résistances courantes des kits Arduino

Dans les kits de démarrage Arduino, certaines valeurs reviennent sans cesse. La 220 Ω est le choix standard pour limiter le courant d'une LED rouge alimentée en 5 V : comme une LED rouge fait chuter environ 2 V, le courant est de (5 − 2) / 220 ≈ 13,6 mA, soit nettement sous la limite de 20 mA de la LED. Avec 330 Ω, la même LED consomme environ 9 mA et brille un peu moins. La 1 kΩ sert à piloter la base d'un transistor et à alimenter des LED témoins à faible courant. La 10 kΩ est la résistance la plus utilisée des kits : pull-up et pull-down de boutons, seconde moitié des diviseurs de tension avec LDR et thermistances. Pour le détail du calcul du courant, consulte calcul de la résistance d'une LED, et pour comprendre leur rôle sur les boutons, résistance pull-up et pull-down.

Valeurs normalisées : les séries E12 et E24

Les résistances ne sont pas fabriquées dans toutes les valeurs ; elles suivent des séries normalisées choisies pour que les plages de tolérance se recouvrent. La série E24, utilisée pour les résistances à ±5 %, comporte 24 valeurs par décade : 10, 11, 12, 13, 15, 16, 18, 20, 22, 24, 27, 30, 33, 36, 39, 43, 47, 51, 56, 62, 68, 75, 82 et 91. La série E12 à ±10 % n'en retient que 10, 12, 15, 18, 22, 27, 33, 39, 47, 56, 68 et 82 ; les résistances à couche métallique à ±1 % suivent la série E96, à 96 valeurs. Cette information est très utile pour vérifier ta lecture : si tu lis une résistance à 4 bandes et obtiens un début comme 25 ou 85, tu as sûrement mal vu une couleur ou lu la résistance à l'envers. Pour trouver la résistance normalisée la plus proche de ta valeur calculée, utilise l'outil de valeur de résistance normalisée ; pour obtenir une valeur particulière en combinant plusieurs résistances, lis l'article calcul de résistances en série et en parallèle.

Mesurer et vérifier une résistance au multimètre

1. Sors la résistance du circuit ou dessoude au moins une patte ; les autres composants du circuit créent des chemins parallèles et faussent la valeur affichée.
2. Branche la sonde noire sur COM et la sonde rouge sur l'entrée VΩ, puis place le sélecteur sur le calibre Ω.
3. Sur un multimètre à calibres manuels, choisis le calibre juste au-dessus de la valeur attendue : 2k pour 220 Ω, 20k pour 10 kΩ.
4. Pose les sondes sur les deux pattes de la résistance ; elle n'a pas de sens, inverser les sondes ne change rien au résultat.
5. Si l'écran affiche « 1 » ou « OL », la valeur dépasse le calibre choisi ; passe au calibre supérieur.
6. Vérifie que la valeur lue est dans la plage de tolérance : une 220 Ω ±5 % doit se lire entre 209 et 231 Ω. En dessous de 10 Ω, mesure la résistance propre des sondes (environ 0,2 à 0,5 Ω) en les touchant l'une contre l'autre, puis soustrais-la du résultat.

Construire un ohmmètre simple avec Arduino

Si tu n'as pas de multimètre ou si tu veux t'entraîner avec Arduino, tu peux mesurer une résistance inconnue avec un diviseur de tension à deux résistances. Branche la résistance connue de 10 kΩ entre l'alimentation et la broche analogique, et la résistance à mesurer (Rx) entre la broche analogique et GND. Cette méthode n'a pas la précision d'un laboratoire, mais elle suffit pour distinguer une 1 kΩ d'une 10 kΩ et comprendre le principe de la conversion analogique-numérique.

1// Basit ohmmetre / Simple ohmmeter
2// 5V -> R_BILINEN (10 kOhm) -> A0 -> Rx -> GND
3const int OLCUM_PIN = A0;          // ölçüm noktası / measurement node
4const float R_BILINEN = 10000.0;   // bilinen direnç (ohm), multimetreyle ölçülen değer / known resistor (ohm), measured value
5
6void setup() {
7  Serial.begin(9600);
8}
9
10void loop() {
11  long toplam = 0;
12  for (int i = 0; i < 16; i++) {   // 16 ölçümün ortalaması / average of 16 readings
13    toplam += analogRead(OLCUM_PIN);
14    delay(2);
15  }
16  float ortalama = toplam / 16.0;
17
18  if (ortalama > 1015.0) {         // A0 neredeyse 5V: direnç yok / A0 almost 5V: no resistor
19    Serial.println(F("Direnc takili degil / No resistor"));
20  } else {
21    float rx = R_BILINEN * ortalama / (1023.0 - ortalama);   // gerilim bölücü formülü / voltage divider formula
22    Serial.print(F("Rx = "));
23    if (rx >= 1000.0) {
24      Serial.print(rx / 1000.0, 2);
25      Serial.println(F(" kohm"));
26    } else {
27      Serial.print(rx, 1);
28      Serial.println(F(" ohm"));
29    }
30  }
31  delay(1000);
32}

Ce circuit est un diviseur de tension : la tension sur A0 vaut Vcc × Rx / (R_BILINEN + Rx). Comme analogRead prend ce même 5 V comme référence, la tension d'alimentation disparaît de la formule et il reste Rx = R_BILINEN × lecture / (1023 − lecture). Par exemple, avec Rx = 10 kΩ, la lecture est d'environ 511. La moyenne de 16 mesures réduit le bruit. Tu obtiens le meilleur résultat quand Rx est proche de la résistance connue ; avec une référence de 10 kΩ, on mesure de 1 kΩ à 100 kΩ avec quelques pour cent d'erreur, mais aux valeurs extrêmes comme 100 Ω ou 1 MΩ, un seul pas de l'ADC provoque déjà une grosse erreur. La tolérance de la résistance connue se reflète directement dans le résultat ; c'est pourquoi tu dois écrire dans R_BILINEN non pas la valeur de l'étiquette, mais la valeur réelle mesurée au multimètre. Tu peux voir le résultat en ouvrant le moniteur série à 9600 bauds.

Mesure avec l'ESP32 et le Raspberry Pi Pico

Sur l'ESP32, il suffit de monter le même circuit avec l'alimentation 3V3 et, dans le code, de mettre la broche 34 et 4095 à la place de 1023, car l'ADC de l'ESP32 fait 12 bits et renvoie des valeurs de 0 à 4095. Cependant, l'ADC de l'ESP32 n'est pas linéaire près de 0 V et de 3,3 V ; la mesure peut donc dériver de quelques pour cent de plus. Fais la mesure sur les broches ADC1 (GPIO 32–39), car les broches ADC2 sont inutilisables quand le Wi-Fi est actif. Sur le Raspberry Pi Pico, avec MicroPython, tu peux réunir dans un seul programme un décodeur qui calcule la valeur à partir des couleurs et un ohmmètre qui mesure sur GP26 :

1from machine import ADC
2import time
3
4# Renk -> rakam / Color -> digit
5RAKAM = {"siyah": 0, "kahverengi": 1, "kirmizi": 2, "turuncu": 3, "sari": 4,
6         "yesil": 5, "mavi": 6, "mor": 7, "gri": 8, "beyaz": 9}
7# Carpan = 10 uzeri rakam / Multiplier = 10 to the power of digit
8CARPAN = {renk: 10 ** r for renk, r in RAKAM.items()}
9CARPAN["altin"] = 0.1
10CARPAN["gumus"] = 0.01
11# Tolerans (%) / Tolerance (%)
12TOLERANS = {"kahverengi": 1, "kirmizi": 2, "yesil": 0.5, "mavi": 0.25,
13            "mor": 0.1, "altin": 5, "gumus": 10}
14
15def renkten_deger(bantlar):
16    # 4 bant: 2 rakam, 5-6 bant: 3 rakam / 4 bands: 2 digits, 5-6 bands: 3 digits
17    if len(bantlar) == 4:
18        adet = 2
19    elif len(bantlar) in (5, 6):
20        adet = 3
21    else:
22        raise ValueError("4, 5 ya da 6 bant / 4, 5 or 6 bands")
23    sayi = 0
24    for renk in bantlar[:adet]:
25        sayi = sayi * 10 + RAKAM[renk]
26    deger = sayi * CARPAN[bantlar[adet]]
27    tolerans = TOLERANS.get(bantlar[adet + 1])
28    return deger, tolerans
29
30def bicimle(ohm):
31    ohm = float(ohm)
32    if ohm >= 1e6:
33        return "{:.2f} MOhm".format(ohm / 1e6)
34    if ohm >= 1e3:
35        return "{:.2f} kOhm".format(ohm / 1e3)
36    return "{:.1f} Ohm".format(ohm)
37
38adc = ADC(26)            # GP26 = ADC0
39R_BILINEN = 10000        # multimetreyle olculen deger / value measured with a multimeter
40
41def olc():
42    toplam = 0
43    for _ in range(16):  # 16 olcumun ortalamasi / average of 16 readings
44        toplam += adc.read_u16()
45        time.sleep_ms(2)
46    ham = toplam / 16
47    if ham > 65000:      # direnc yok / no resistor
48        return None
49    return R_BILINEN * ham / (65535 - ham)
50
51deger, tol = renkten_deger(["kahverengi", "siyah", "turuncu", "altin"])
52print("Renk kodu / Color code:", bicimle(deger), "+/-", tol, "%")
53
54while True:
55    rx = olc()
56    if rx is None:
57        print("Direnc yok / No resistor")
58    else:
59        print("Olculen / Measured:", bicimle(rx))
60    time.sleep(1)

La fonction renkten_deger() détermine elle-même le nombre de chiffres significatifs d'après la longueur de la liste de bandes, assemble les chiffres, les multiplie par le multiplicateur et renvoie la tolérance. olc() lit 16 fois la tension sur GP26 et en fait la moyenne ; comme read_u16() renvoie la mesure 12 bits du Pico mise à l'échelle de 0 à 65535, la formule utilise 65535. Tu vois ainsi côte à côte, dans la console Thonny, la valeur lue d'après les couleurs et la valeur mesurée, et tu vérifies si l'écart reste dans la tolérance. Si MicroPython est nouveau pour toi, l'article bases de MicroPython est un bon point de départ.

Erreurs fréquentes et solutions

Après quelques jours de pratique avec les codes couleur, tu reconnaîtras les 220 Ω, 1 kΩ et 10 kΩ au premier regard ; en cas de doute, c'est toujours le multimètre qui a le dernier mot. Pour mettre en pratique ce que tu as appris, jette un œil aux projets de l'application BlueGrays : allumer une LED, feu tricolore, contrôle d'une LED par bouton et veilleuse LDR ; chacun propose un schéma montrant quelle résistance brancher où et un code prêt à l'emploi expliqué pas à pas.