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:
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.
- Resistor de valor ajustável manualmente:
- Potenciômetros.
- Reostatos.
- Trimpot.
- Resistor que varia de acordo com parâmetros externos:
- Termistores.
- Varistores.
- LDR.
Todos os resistores modernos de valor fixo podem ser classificados em quatro grupos
- Resistência de carbono: Feita de pó de carbono ou pasta de grafite, baixos valores de potência.
- Resistência do filme ou Cermet: Feita de pasta condutora de óxido de metal, valores muito baixos de tensão.
- Resistência da bobina de fio: Corpos metálicos para montagem do dissipador de calor, classificações de potência muito alta.
- 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:
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.
Onde ΔR é a pequena mudança na resistência.
R é a resistência à temperatura T.
R0 é a resistência à temperatura T0.
ΔT é mudança de temperatura.
Se denotarmos a constante de proporcionalidade na equação anterior como alfa (α).
Então:
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
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
- Resistência nominal: É o valor teórico esperado no final do processo de fabricação.
- 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.
- 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.