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MecatrónicaLATAM

RESISTOR

O QUE É UM RESISTOR?

É um dispositivo eletrônico de dois terminais que não tem polaridade, sua principal função é a dissipação de calor, um processo no qual a energia elétrica é convertida em energia térmica, ou seja, o calor, a unidade de medida do resistor é a ohm (Ω). Basicamente, é um componente que controla o fluxo de elétrons entre seus terminais e, portanto, é um elemento passivo que resiste ao fluxo de elétrons. A lei de Ohm define a relação tensão-corrente característica de uma resistência ideal:

V = RI

Onde:

  • V é a tensão entre os dois terminais do resistor.
  • I é a corrente que flui através do resistor.
  • R é o valor do resistor.

Em uma resistência ideal, a relação tensão-corrente é linear e o valor da resistência permanece constante. No entanto, em geral, na realidade, as resistências são não lineares devido aos efeitos da temperatura. À medida que a corrente aumenta, a temperatura aumenta, resultando em maior resistência, o resistor nos permite controlar a corrente no circuito de acordo com a nossa necessidade. Além disso, um resistor real tem uma capacidade limitada de dissipação de energia designada em watts e pode falhar após esse limite ser atingido.

O resistor tem uma potência máxima que permite dissipar a corrente na forma de calor. Os valores mais comuns são 1/4 watt e 5% de tolerância para usos comuns, eletrônicos de potência e projetos mais específicos usarão resistores de dissipação mais pesados. A potência de 1/4 watt significa que o resistor pode queimar se for necessário dissipar mais energia do a especificada.


SÍMBOLO DE RESISTÊNCIA ELÉTRICA

Em geral, existem dois padrões que são usados ara denotar o símbolo de uma resistência, à do " Intitute of Electrical and Electronics" (IEEE) e do " " International ElectroTechnical Comision” ( IEC).

O símbolo IEEE é uma linha em ziguezague Zang como mostrado abaixo:

O símbolo IEC corresponde ao seguinte:


TIPOS DE RESISTORES

Existem diferentes tipos de resistores, que podem ser classificados como ajustáveis ​​manualmente ou com base em parâmetros externos. Também pode ser classificado dependendo da sua composição.

Todos os resistores modernos de valor fixo podem ser classificados em quatro grupos

  1. Resistência de carbono: Feita de pó de carbono ou pasta de grafite, baixos valores de potência.
  2. Resistência do filme ou Cermet: Feita de pasta condutora de óxido de metal, valores muito baixos de tensão.
  3. Resistência da bobina de fio: Corpos metálicos para montagem do dissipador de calor, classificações de potência muito alta.
  4. Resistência de semicondutor: Tecnologia de filme fino de montagem em superfície de alta frequência - precisão.

COMO É CALCULADA A RESISTÊNCIA?

Se o material de uma resistência é homogêneo e tem uma área de seção transversal constante, como o cilíndrico mostrado na figura, então a resistência é dada por:

R =
ρ L /
A

Onde:

  • ρ é a resistividade ou resistência específica do material.
  • L é o comprimento do fio.
  • A é a área transversal.

A tabela apresenta a resistividade de condutores comum.

Resistividade do condutor
Material Resistividade (10-8Ω)
Alumínio 2.8
Carbono 4000
Cobre 1.7
Constantán 44
Ferro 10
Ouro 2.4
Prata 1.6
Tungstênio 5.5

Os resistores usados ara montar circuitos são empacotados em várias formas, incluindo componentes axiais, componentes de montagem em superfície, encapsulamento em linha duplo (DIP) e encapsulamento em linha simples (SIP), que contém vários resistores em um pacote que se acopla convenientemente em placas de circuito impresso.


COMO SABER O VALOR DE UM RESISTOR?

Os três valores importantes que devemos conhecer são a resistência elétrica, a máxima dissipação de potência e a tolerância. Esses valores são indicados no pacote, dependendo do tipo disso. O primeiro passo para a leitura de um resistor é a compreensão do que cada banda significa.

  • A primeira banda que corresponde à extremidade esquerda é aquela que representa o dígito mais significativo do resistor.
  • A segunda banda representa o segundo dígito mais significativo.
  • A terceira faixa representa o terceiro dígito mais significativo da resistência.
  • A quarta banda representa o poder de 10 elevado à cor correspondente e multiplicado pela primeira, segunda e terceira bandas.
  • A quinta faixa representa tolerância de resistência

VARIAÇÃO DA RESISTÊNCIA COM A TEMPERATURA

À medida que a temperatura do ambiente aumenta, a resistência do material muda. O motivo dessa mudança não se deve a variações nas dimensões do material, mas à mudança na resistividade do material. Quando há um aumento na temperatura, o calor causará uma vibração atômica e essas vibrações causarão uma colisão entre os elétrons livres e os elétrons nas camadas internas do átomo. Essas colisões usarão a energia de elétrons livres. Se mais colisões ocorrerem, mais energia eletrônica livre será usada e a resistência ao fluxo de corrente aumentará. Este é o caso dos drivers.

No caso dos isoladores, a resistência diminui com o aumento da temperatura. O motivo é a disponibilidade da quantidade de elétrons livres que são liberados de seu estágio cativo.

Em termos matemáticos, uma mudança fracionária na resistência é diretamente proporcional à mudança na temperatura.

ΔR /
R0
α ΔT

Onde ΔR é a pequena mudança na resistência.

ΔR = R – R0

R é a resistência à temperatura T.
R0 é a resistência à temperatura T0.
ΔT é mudança de temperatura.

ΔT = T - T0

Se denotarmos a constante de proporcionalidade na equação anterior como alfa (α).

Então:

ΔR /
R0
= α ΔT

Onde α é o coeficiente de temperatura da resistência.

O coeficiente de temperatura de resistência é usado para descrever a mudança relativa na resistência em associação com a mudança na temperatura.

Se a mudança de temperatura for pequena, a equação acima pode ser escrita como

R = R0 [1 + α (T -T0)]

Se a resistência aumenta com o aumento da temperatura, diz-se que o material tem um coeficiente de temperatura positivo.   Podemos identificar esses materiais como drivers.

Se a resistência diminui com o aumento da temperatura, então é dito que o material tem um coeficiente de temperatura negativo.   Esses materiais podemos identificar como isolantes.


CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS GERAIS

  1. Resistência nominal: É o valor teórico esperado no final do processo de fabricação.
  2. Tolerância: Diferença entre os desvios superior e inferior. É dado em porcentagem. Isso nos dá uma ideia da precisão do componente. Quando o valor da tolerância é grande, podemos dizer que a resistência não é precisa, mas quando o valor é baixo, a resistência é mais precisa.
  3. Potência nominal: Potência que o elemento pode dissipar continuamente sem sofrer deterioração. Os valores normalizados mais usados são: 1/8, 1/4, 1/2, 1, 2,..., 5W.