Resistor

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Fita de resistores

Um resistor (chamado de resistência em alguns casos) é um dispositivo elétrico muito utilizado em eletrônica, com a finalidade de transformar energia elétrica em energia térmica (efeito joule), a partir do material empregado, que pode ser por exemplo carbono.

Um resistor ideal é um componente com uma resistência elétrica que permanece constante independentemente da tensão ou corrente elétrica que circular pelo dispositivo.

Os resistores podem ser fixos ou variáveis. Neste caso são chamados de potenciômetros ou reostatos. O valor nominal é alterado ao girar um eixo ou deslizar uma alavanca.

O valor de um resistor de carbono pode ser facilmente determinado de acordo com as cores que apresenta na cápsula que envolve o material resistivo, ou então usando um ohmímetro,

Alguns resistores são longos e finos, com o material resistivo colocado ao centro, e uma perna de metal ligada em cada extremidade. Este tipo de encapsulamento é chamado de encapsulamento axial. A fotografia a direita mostra os resistores em uma tira geralmente usados para a pré formatação dos terminais. Resistores usados em computadores e outros dispositivos são tipicamente muito menores, freqüentemente são utilizadas tecnologias de montagem em superfície (Surface-mount technology), ou SMT, esse tipo de resistor não tem perna de metal. Resistores de potência maior são feitos mais robustos para dissipar calor de maneira mais eficiente, mas eles seguem basicamente a mesma estrutura.

Índice

1 Identificando Resistores
- 1.1 Resistores Axiais de 4 faixas
- 1.2 Resistores Axiais de 5 faixas
2 Resistência e resistividade
3 Resistor variável
4 Especificação técnica de resistores
5 Valores padrão de resistores
- 5.1 Séries E6, E12, E24 (resistores de 4 faixas)
- 5.2 Séries E48, E96, E192 (resistores de 5 faixas)
6 Associações entre Resistores
7 Ver também
8 Ligações externas

[editar] Identificando Resistores

A maioria dos resistores coaxiais usa um padrão de listras coloridas para indicar sua resistência. Os SMT seguem um padrão numérico. As cápsulas geralmente são marrons, azuis ou verdes, embora outras cores sejam encontradas ocasionalmente, como o vermelho escuro ou cinza escuro.

[editar] Resistores Axiais de 4 faixas

A identificação de 4 faixas é o esquema de codificação mais comumente usado em todos os resistores. Consiste de quatro faixas coloridas que são pintadas em torno do corpo do resistor. O esquema é simples: Os primeiros dois números são os primeiros dois dígitos significativos do valor da resistência, o terceiro é um multiplicador, e o quarto é o valor da tolerância. Cada cor corresponde a um certo número, mostrado na tabela abaixo. A tolerância para um resistor de 4 faixas será de 20%, 5%, ou 10%

Cor	1ª faixa	2ª faixa	3ª faixa	Multiplicador	Tolerância	Coef. de Temperatura
Preto	0	0	0	×10⁰
Marrom	1	1	1	×10¹	±1% (F)	100 ppm
Vermelho	2	2	2	×10²	±2% (G)	50 ppm
Laranja	3	3	3	×10³		15 ppm
Amarelo	4	4	4	×10⁴		25 ppm
Verde	5	5	5	×10⁵	±0.5% (D)
Azul	6	6	6	×10⁶	±0.25% (C)
Violeta	7	7	7	×10⁷	±0.1% (B)
Cinza	8	8	8	×10⁸	±0.05% (A)
Branco	9	9	9	×10⁹
Ouro				×0.1	±5% (J)
Prata				×0.01	±10% (K)
Sem cor					±20% (M)

Note que as cores de vermelho a violeta são as cores do arco-íris, onde o vermelho é a energia mais baixa, e o violeta a mais alta. Resistores usam valores específicos, que são determinados por sua tolerância. Esses valores se repetem para todo expoente; 6.8, 68, 680, etc. Isso é útil porque os dígitos, e daí as primeiras duas ou três listras, serão sempre de padrão de cores similares, o que os faz mais fácil de reconhecer.

Exemplo: amarelo, violeta, vermelho e dourado indica um resistor de 4700 Ohm; 5% de tolerância.

[editar] Resistores Axiais de 5 faixas

A identificação por 5 faixas é usada para resistores de baixa tolerância (1%, 0.5%, 0.25%, 0.1%) - ou seja, de mais alta precisão, para denotar o dígito extra. As primeiras três faixas representam os dígitos significantes, o quarto é o multiplicador, e o quinto é a tolerância.

[editar] Resistência e resistividade

Os resistores são usados como parte de um circuito eléctrico e incorporados dentro de dispositivos microelectrónicos ou semicondutores. A medição crítica de um resistor é a resistência, que serve como relação de voltagem para corrente é medida em ohms, uma unidade SI. Um componente tem uma resistência de 1 ohm se uma voltagem de 1 volt no componente fazer com que percorra, pelo mesmo, uma corrente de 1 ampère, o que é equivalente à circulação de 1 coulomb de carga elétrica, aproximadamente 6.241506 x 10¹⁸ elétrons por segundo.

Qualquer objeto físico, de qualquer material é um tipo de resistor. A maioria dos metais são materiais condutores, e opõe baixa resistência ao fluxo de corrente elétrica. O corpo humano, um pedaço de plástico, ou mesmo o vácuo têm uma resistência que pode ser mensurada. Materiais que possuem resistência muito alta são chamados isolantes ou isoladores.

Resistores de vários tipos

A relação entre tensão, corrente e resistência, através de um objeto é dada por uma simples equação, Lei de Ohm:

$R = \frac{V}{I}$

Onde V é a voltagem em volts, I é a corrente que circula através de um objeto em ampères, e R é a resistência em ohms. Se V e I tiverem uma relação linear -- isto é, R é constante -- ao longo de uma gama de valores, o material do objeto é chamado de ohmico. Um resistor ideal tem uma resistência fixa ao longo de todas as frequências e amplitudes de tensão e corrente.

Materiais supercondutores em temperaturas muito baixas têm resistência zero. Isolantes (tais como ar, diamante, ou outros materiais não-condutores) podem ter resistência extremamente alta (mas não infinita), mas falham e admitem que ocorra um grande fluxo de corrente sob voltagens suficientemente altas.

A resistência de um componente pode ser calculada pelas suas características físicas. A resistência é proporcional ao comprimento do resistor e à resistividade do material (uma propriedade do material), e inversamente proporcional à área da secção transversal. A equação para determinar a resistência de uma seção do material é:

$R = {\rho L \over A}$

Onde $\mathbf\rho$ é a resistividade do material, $\mathbf{L}$ é o comprimento, e $\mathbf{A}$ é a área da secção transversal. Isso pode ser extendido a uma integral para áreas mais complexas, mas essa fórmula simples é aplicável a fios cilíndricos e à maioria dos condutores comuns. Esse valor está sujeito a mudanças em altas freqüências devido ao efeito skin, que diminui a superfície disponível da área.

Resistores padrões são vendidos com capacidades variando desde uns poucos miliohms até cerca de um gigaohm; apenas uma série limitada de valores, chamados valores preferenciais, estão disponíveis. Na prática, o componente discreto vendido como "resistor" não é um resistor perfeito como definido acima. Resistores são freqüentemente marcados com sua tolerância (a variação máxima esperada da resistência marcada). Em resistores codificados com cores, uma faixa mais à direita demonstra uma tolerância de 10%, uma faixa dourada significa 5% de tolerância, uma faixa vermelha marca 2% e uma faixa marrom significa 1% de tolerância. Resistores com tolerância menores, também chamados de resistores de precisão, também estão disponíveis.

Um resistor tem uma voltagem e corrente máximas de trabalho, acima das quais a resistência pode mudar (drasticamente, em alguns casos) ou o resistor pode se danificar fisicamente (queimar, por exemplo). Embora alguns resistores tenham as taxas de voltagem e corrente especificadas, a maioria deles são taxadas em função de sua potência máxima, que é determinada pelo tamanho físico. As taxas mais comuns para resistores de composição de carbono e filme de metal são 1/8 watt, 1/4 watt e 1/2 watt. Resistores de filme de metal são mais estáveis que os de carbono quanto a mudanças de temperatura e a idade. Resistores maiores são capazes de dissipar mais calor por causa de sua área de superfície maior. Resistores dos tipos wire-wound e sand-filled são usados quando se necessita de taxas grandes de potência, como 20 Watts.

Além disso, todos os os resistores reais também introduzem alguma indutância e capacitância, que mudam o comportamento dinâmico do resistor da equação ideal.

[editar] Resistor variável

Alguns resistores variáveis ficam dentro de blocos que devem ser abertos de modo a ajustar o valor do resistor. Esse resistor variável de 2000 watts é usado para o freio dinâmico da turbina de vento de um gerador da Lakota (True North Power)

O resistor variável é um resistor cujos valores podem ser ajustados por um movimento mecânico, por exemplo, rodando com a mão.

Os resistores variáveis podem ser dos baratos, de volta simples, ou de múltiplas voltas com um elemento helicoidal. Alguns têm um display mecânico para contar as voltas.

Tradicionalmente, resistores variáveis são não-confiáveis, porque o fio ou o metal podem se corroer ou se desgastar. Alguns resistores variáveis modernos usam materiais plásticos que não corroem.

Outro método de controle, que não é exatamente um resistor, mas se comporta como um, envolve um sistema sensor fotoelétrico que mede a densidade ótica de um pedaço de filme. Desde que o sensor não toque o filme, é impossível haver desgaste.

Reostato: é um resistor variável com dois terminais, sendo um fixo e o outro deslizante. Geralmente são utilizados com altas correntes.

Potenciômetro: É um tipo de resistor variável comum, sendo comumente utilizado para controlar o volume em amplificadores de áudio.

Metal Óxido Varistor ou M.O.V. / Varistores: É um tipo especial de resistor que tem dois valores de resistência muito diferentes, um valor muito alto em baixas voltagens (abaixo de uma voltagem específica), e outro valor baixo de resistência se submetido a altas voltagens (acima da voltagem específica do varistor). Ele é usado geralmente para proteção contra curtos-circuitos em extensões ou pára-raios usados nos postes de ruas, ou como "trava" em circuitos eletromotores.

PTC: É um resistor dependente de temperatura com coeficiente de temperatura positivo. Quando a temperatura se eleva, a resistência do PTC aumenta. PTCs são freqüentemente encontrados em televisores, em série com a bobina desmagnetizadora, onde são usados para prover uma curta rajada de corrente na bobina quando o aparelho é ligado.

Uma versão especializada de PTC é o polyswitch que age como um fusível auto-rearmável.

NTC: Também é um resistor dependente da temperatura, mas com coeficiente negativo. Quando a temperatura sobre, sua resistência cai. NTC são freqüentemente usados em detectores simples de temperaturas, e instrumentos de medidas.

[editar] Especificação técnica de resistores

As especificações técnicas de um resistor são:

Valor nominal da resistência [Ohm]
Tolerância [%] (indica a diferença máxima (+/-) entre o valor nominal e o valor real da resistência)
Potência de dissipação nominal [W]
Diagrama de potência-temperatura
Coeficiente de temperatura
Tensão máxima nominal [V]
Tensão de ruído
Coeficiente de tensão
Característica resistência-freqüência

Os três primeiros são sempre indicados.

A sucessão de valores nominais de resistência se ajusta a uma progressão geométrica:

$N = 10\left(\frac {n-1} {k}\right)$

onde $N\,$ é o valor nominal da resistência na posição $n\,$ e $k\,$ é um coeficiente relacionado com a tolerância:

Tolerância [%]	k	Nome da Série
20	6	E6
10	12	E12
5	24	E24
2	48	E48
1	96	E96
0.5	192	E192
0.25	192	E192
0.1	192	E192

[editar] Valores padrão de resistores

Nas tabelas a seguir são mostrados os valores normalizados entre 1 e 10. Os outros valores padronizados podem ser obtidos multiplicando esses valores por potências de 10.

[editar] Séries E6, E12, E24 (resistores de 4 faixas)

Série E6	1.0				1.5				2.2				3.3				4.7				6.8
Série E12	1.0		1.2		1.5		1.8		2.2		2.7		3.3		3.9		4.7		5.6		6.8		8.2
Série E24	1.0	1.1	1.2	1.3	1.5	1.6	1.8	2.0	2.2	2.4	2.7	3.0	3.3	3.6	3.9	4.3	4.7	5.1	5.6	6.2	6.8	7.5	8.2	9.1

[editar] Séries E48, E96, E192 (resistores de 5 faixas)

Série E48	1.00	1.05	1.10	1.15	1.21	1.27	1.33	1.40	1.47	1.54	1.62	1.69	1.78	1.87	1.96	2.05	2.15	2.26	2.37	2.49	2.61	2.74	2.87	3.01
Série E48	3.16	3.32	3.48	3.65	3.83	4.02	4.22	4.42	4.64	4.87	5.11	5.36	5.62	5.90	6.19	6.49	6.81	7.15	7.50	7.87	8.25	8.66	9.09	9.53

Série E96	1.00	1.02	1.05	1.07	1.10	1.13	1.15	1.18	1.21	1.24	1.27	1.30	1.33	1.37	1.40	1.43	1.47	1.50	1.54	1.58	1.62	1.65	1.69	1.74
	1.78	1.82	1.87	1.91	1.96	2.00	2.05	2.10	2.15	2.21	2.26	2.32	2.37	2.43	2.49	2.55	2.61	2.67	2.74	2.80	2.87	2.94	3.01	3.09
	3.16	3.24	3.32	3.40	3.48	3.57	3.65	3.74	3.83	3.92	4.02	4.12	4.22	4.32	4.42	4.53	4.64	4.75	4.87	4.99	5.11	5.23	5.36	5.49
	5.62	5.76	5.90	6.04	6.19	6.34	6.49	6.65	6.81	6.98	7.15	7.32	7.50	7.68	7.87	8.06	8.25	8.45	8.66	8.87	9.09	9.31	9.53	9.76

Série E192	1.00	1.01	1.02	1.04	1.05	1.06	1.07	1.09	1.10	1.11	1.13	1.14	1.15	1.17	1.18	1.20	1.21	1.23	1.24	1.26	1.27	1.29	1.30	1.32
	1.33	1.35	1.37	1.38	1.40	1.42	1.43	1.45	1.47	1.49	1.50	1.52	1.54	1.56	1.58	1.60	1.62	1.64	1.65	1.67	1.69	1.72	1.74	1.76
	1.78	1.80	1.82	1.84	1.87	1.89	1.91	1.93	1.96	1.98	2.00	2.03	2.05	2.08	2.10	2.13	2.15	2.18	2.21	2.23	2.26	2.29	2.32	2.34
	2.37	2.40	2.43	2.46	2.49	2.52	2.55	2.58	2.61	2.64	2.67	2.71	2.74	2.77	2.80	2.84	2.87	2.91	2.94	2.98	3.01	3.05	3.09	3.12
	3.16	3.20	3.24	3.28	3.32	3.36	3.40	3.44	3.48	3.52	3.57	3.61	3.65	3.70	3.74	3.79	3.83	3.88	3.92	3.97	4.02	4.07	4.12	4.17
	4.22	4.27	4.32	4.37	4.42	4.48	4.53	4.59	4.64	4.70	4.75	4.81	4.87	4.93	4.99	5.05	5.11	5.17	5.23	5.30	5.36	5.42	5.49	5.56
	5.62	5.69	5.76	5.83	5.90	5.97	6.04	6.12	6.19	6.26	6.34	6.42	6.49	6.57	6.65	6.73	6.81	6.90	6.98	7.06	7.15	7.23	7.32	7.41
	7.50	7.59	7.68	7.77	7.87	7.96	8.06	8.16	8.25	8.35	8.45	8.56	8.66	8.76	8.87	8.98	9.09	9.19	9.31	9.42	9.53	9.65	9.76	9.88

[editar] Associações entre Resistores

Os resistores são combinados em quatro tipos de associação, sendo elas denominadas de série, paralelo, estrela e triângulo. Estes são diferenciados pela forma da ligação entre eles. Qualquer que seja o tipo da associação, esta sempre resultará numa única resistência total, a qual é normalmente designada por resistência equivalente e sua forma abreviada de escrita é R_eq.

As associações entre resistores podem ser dos quatro tipos:

Circuito em série
Circuito em paralelo
Circuito em estrela
Circuito em triângulo

[editar] Ver também

Termístores
LDR, resistor fotosensível ou fotoresistor.
Conversão de triangulo-estrela ou estrela-triangulo

[editar] Ligações externas

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