Como funciona o resistor (MEC070)

Um dos componentes mais usados nos circuitos eletrônicos e o resistor. Com aparências e tamanhos que podem variar de uma forma muito ampla, os resistores precisam ser entendidos para poderem ser bem usados. Mais do que isso, você precisa saber como ele funciona e como ler seus códigos de específicos se precisar substituí-los. Circuitos de controles de robôs, interfaces, braços mecatrônicos, controles remotos, são alguns dos aparelhos em que você pode encontrar muitos resistores. Se você está aprendendo eletrônica não pode deixar de conhecer os resistores, o que vai se tornar possível com este artigo.

 

A presença de uma resistência elétrica num circuito nem sempre é desejável, pois significa uma perda de energia que se converte em calor.

No entanto, existem casos em que é preciso agregar uma resistência ao circuito justamente com a finalidade de se reduzir a intensidade de uma corrente ou diminuir a tensão num determinado ponto.

Assim, encontramos nos circuitos eletrônicos componentes denominados resistores que têm justamente por função oferecer certa resistência à passagem da corrente.

O tipo de resistor mais comum é resistor fixo que é feito de algum tipo de material que seja mau condutor ou ainda que seja moldado de modo a apresentar uma certa resistência.

A resistência que um resistor oferece à passagem de uma corrente é medida em ? e os resistores encontrados nos equipamentos eletrônicos podem valores com resistências que podem estar entre uma fração de ohm e milhões de ?.

 

Símbolo e Tipos

Na figura 1 mostramos os símbolos usados para representar os resistores fixos e também os aspectos dos tipos mais comuns.

Observe que temos o símbolo encontrado em diagramas de origem americana e símbolos adotados na Europa.

 

Símbolos e aspectos dos resistores.
Símbolos e aspectos dos resistores.

 

O tipo mais comum de resistor é o de carbono ou película metálica que tem baixa dissipação.

A dissipação nada mais é do que a quantidade de energia que ele pode converter em calor.

A dissipação está diretamente ligada ao tamanho do resistor e ao tipo de material que é usado como elemento que oferece resistência à corrente.

Para dissipações elevadas temos os resistores de fio que são formados por fios de nicromo enrolados numa base de porcelana.

Os resistores de baixa potência podem dissipar calor numa faixa de potência de 1/8 a 2 W enquanto que os de fio podem ter dissipações na faixa de 5 a 200 W.

 

Especificações

Quando usando, trocando ou testando resistores também precisamos conhecer suas especificações.

As principais são:

 

* Valor ou resistência

O valor de um resistor é dado pela sua resistência em ?.

Para os tipos maiores, de fio, por exemplo, o seu tamanho permite que seu valor seja gravado diretamente no seu corpo.

No entanto, para os tipos de baixa dissipação, dadas suas reduzidas dimensões é adotado um código universal de marcação de valores através de faixas coloridas.

 

Este código é mostrado na tabela abaixo.

Cor

Valores Significativos

(1a e 2a Faixas)

Multiplicador

(3a Faixa)

Tolerância

(4a Faixa)

Coeficiente de temperatura (ppm/oC)

Preto

0

1

-

-

Marrom

1

10

1%

100

Vermelho

2

100

2%

50

Laranja

3

1 000

-

15

Amarelo

4

10 000

-

25

Verde

5

100 000

0,5%

-

Azul

6

1 000 000

0,25%

10

Violeta

7

10 000 000

0,1%

5

Cinza

8

100 000 000

0,05%

-

Branco

9

1 000 000 000

-

1

Dourado

-

0.1

5%

-

Prateado

-

0.01

10%

-

 

 

Observações:

- Se o resistor tiver três faixas, a tolerância será assumida como 20%

- Se o resistor tiver 3 ou 4 faixas o coeficiente de temperatura não será indicado.

 

Lemos o valor observando as faixas da extremidade para o centro.

Para resistores de 3 e 4 faixas: As duas primeiras faixas indicam os dois primeiros dígitos do valor, a terceira o fator de multiplicação (número de zeros) e a quarta, se existir, a tolerância.

Para resistores de 5 faixas, as três primeiras indicam os três primeiros dígitos, a quarta o fator de multiplicação e a quinta a tolerância.

Exemplo de leitura: um resistor tem as faixas indicadoras de valor da extremidade para o centro na seguinte sequência: vermelho, violeta, laranja e prateado.

As duas primeiras faixas formam o valor 27.

A terceira faixa o fator de multiplicação ou número de zeros que é 3 (000).

O valor do resistor é 27 000 ? ou 27 k ?.

A figura 2 mostra esse resistor e a ordem de leitura das faixas.

 


Sentido da leitura

 

A quarta faixa indica a tolerância que é de 10%.

 

* Dissipação

O tamanho e o material de que é feito o resistor determinam a quantidade de calor que ele pode transferir para o meio ambiente sem se queimar.

Com base na aplicação a que se destinam, podemos encontrar resistores com diferentes capacidades de dissipação ou potências (medidas em watts).

Os pequenos resistores de filme metálico e carbono são encontrados tipicamente em dissipações de 1/8 (0,125) a 2 W, enquanto que os resistores de fio de maior dissipação são encontrados tipicamente em dissipações entre 5 W e mais de 200 W.

A figura 3 mostra resistores de carbono comparados em função da dissipação.

 

Comparação de dissipação.
Comparação de dissipação.

 

O menor é de 1/8 W enquanto que o maior é de 1/2 W.

 

* Tolerância

É impossível fabricar um resistor com um valor exato de resistência.

Também devemos considerar que isso não é necessário na maioria das aplicações práticas, já que os circuitos são projetados para operar numa certa faixa de correntes e tensões.

Isso significa que é tolerada certa variação nos valores dos componentes, o que justamente é chamado de tolerância.

Os resistores comuns podem ser encontrados numa faixa de tolerância que vai de 1% a 20%.

Assim, um resistor de 1000 ? x 10% pode, na realidade, ter valores entre 900 e 1100 ?.

Isso significa que não precisamos fabricar resistores de 950 ?, pois um de 1000 ? com 10% de tolerância vai abranger provavelmente este valor.

Os resistores, por este motivo, são fabricados em poucos valores, formando séries que são determinadas pela tolerância.

Na tabela 2 a seguir temos as duas séries mais comuns com tolerâncias de 20% e 10%.

 

Tabela 2

Valor

E24

E12

E6

1,0

5%

10%

20%

1,1

5%

 

 

1,2

5%

10%

 

1,3

5%

 

 

1,5

5%

10%

20%

1,6

5%

 

 

1,8

5%

10%

 

2,0

5%

 

 

2,2

5%

10%

20%

2,4

5%

 

 

2,7

5%

10%

 

3,0

5%

 

 

3,3

5%

10%

20%

3,6

5%

 

 

3,9

5%

10%

 

4,3

5%

 

 

4,7

5%

10%

20%

5,1

5%

 

 

5,6

5%

10%

 

6,2

5%

 

 

6,8

5%

10%

20%

7,5

5%

 

 

8,2

5%

10%

 

9,1

5%

 

 

 

Isso significa que podemos encontrar resistores de 10, 150, 330, 33000, 4700, 68 000 ou 1 000 000 ? com 20% ou 10% de tolerância (sempre múltiplos dos valores da tabela).

Não podemos encontrar um resistor de 270 ? x 20% ou 8200 ? x 20%.

 

Onde os resistores são usados

Os resistores são os mais comuns de todos os componentes eletrônicos sendo encontrados em praticamente todos os equipamentos eletrônicos e em alguns casos em grandes quantidades.

A finalidade básica dos resistores e alterar correntes e tensões de modo a se adaptar as características dos diversos componentes ativos de um circuito.

 

Como testar

Quando percorridos por corrente excessiva os resistores aquecem e acabam por queimar.

Podemos perceber que um resistor está queimado por ficar escurecido e até mesmo deformado.

No entanto, os resistores também podem ter sua resistência alterada sem que se note isso por uma simples observação visual.

Para testar um resistor, o melhor é usar um multímetro que é um instrumento que, entre outras coisas, mede resistência.

Assim, podemos medir a resistência de um resistor suspeito e verificar se ela confere com o valor que o componente deve apresentar.

Na figura 4 mostramos como usar o multímetro no teste de um resistor (no site na seção de instrumentação) ensinamos passo a passo como escolher as escalas e fazer a leitura das escalas.

 

Teste de resistores com o multímetro.
Teste de resistores com o multímetro.

 

Lembre-se, ao medir o valor de um resistor, em considerar a sua tolerância.

Também é importante sempre testar os resistores fora dos circuitos em que eles estão para que o próprio circuito não tenha sua resistência medida.

 

RESISTORES VARIÁVEIS

Existem circuitos em que não se pode ter uma resistência fixa em determinadas funções.

Um exemplo disso é um amplificador de som em que precisamos variar a resistência que deixa passar o sinal de uma etapa para outra de modo a controlar seu volume.

Outro exemplo é um controle de um motor em que dosamos a sua velocidade mudando a resistência à passagem da corrente através dele, conforme mostra a figura 5.

 

Mudando a velocidade de um motor.
Mudando a velocidade de um motor.

 

Assim, esses controles podem ser feitos por um tipo de resistor variável, da mesma forma que o controle de brilho numa lâmpada ou de contraste num televisor analógico.

Também precisamos ter resistores variáveis que são ajustados para o ponto correto de funcionamento de um aparelho depois que ele é montado.

Isso significa que o eletricista vai encontrar resistores variáveis em uma grande quantidade de resistores variáveis nos equipamentos eletrônicos de instalações elétricas comuns.

Basicamente os resistores variáveis podem ser divididos em duas categorias:

Os potenciômetros que normalmente são montados nos painéis dos equipamentos e usados como controles de funções dos equipamentos como, por exemplo, os controles de um amplificador ou televisor.

Os trimpots que são montados dentro dos equipamentos para se fazer o ajuste do ponto de funcionamento.

Os tipos comuns são formados por um elemento resistivo sobre o qual corre um cursor.

Assim, com o movimento do cursor seleciona-se o ponto do material resistivo em que é feita a ligação e assim a resistência apresentada pelo componente.

Os elementos resistivos podem ser carbono ou fio metálico dando origem a potenciômetros de carbono ou fio.

Resistores variáveis comuns encontrados em equipamentos eletrônicos podem ter resistências entre 1 e 10 000 000 ? (10 M ?).

 

Símbolos e Tipos

Na figura 6 temos os símbolos adotados para representar potenciômetros e trimpots assim como os aspectos dos tipos mais comuns.

 


Símbolo e aspectos dos resistores variáveis.

 

Observe que existem potenciômetros simples e duplos e alguns tipos que incluem uma chave interruptora para ligar e desligar o aparelho.

Este tipo de potenciômetro é comum em aparelhos de som e rádios em que a função de controle de volume e liga-desliga é feita pelo mesmo botão.

Dizemos que se trata de um "potenciômetro com chave".

 

Especificações

a) Valor ou resistência nominal

A especificação mais importante de um resistor variável (potenciômetro ou trimpot) é a sua resistência nominal.

Esta resistência é indicada em ? e representa o valor máximo de resistência que o componente pode assumir.

Por exemplo, um potenciômetro de 10 000 ? pode ser ajustado para apresentar qualquer resistência entre 0 e 10 000 ?.

 

b) Variação da resistência

Em alguns tipos de potenciômetros a resistência varia linearmente (numa proporção direta) com o movimento do cursor enquanto que em outras a variação segue uma curva logarítmica.

Na figura 7 mostramos os dois tipos de curvas.

 

 

Falhas de contato.
Curva de variação dos resistores variáveis.

 

Assim, existem dois tipos de potenciômetros quanto à variação: lineares (lin) e logarítmicos (log).

Os logarítmicos normalmente são usados no controle de volume de equipamentos que operem com som.

 

Teste e Substituição

Os potenciômetros e trimpots podem queimar ou ter seu elemento resistivo interrompido além de apresentar problemas de contactos.

Um dos problemas mais comuns dos potenciômetros é justamente dado pelas falhas de contacto quando o potenciômetro de volume de um equipamento de som faz o som "arranhar" quando o ajustamos.

Este tipo de problema pode ser resolvido pingando-se uma substância solvente que limpe a sujeira acumulada no elemento resistivo, se o componente não for do tipo vedado.

Para testar um potenciômetro medimos sua resistência entre as extremidades e entre as extremidades e o cursor, movimentando o cursor.

Neste movimento, o multímetro deve indicar uma variação suave da resistência. Saltos da agulha indicam falhas de contacto, conforme mostra a figura 8.

 

Falhas de contato.
Falhas de contato.

 

 

Veja também:

* Resistores e lâmpadas (ART443)

* Valores de Resistores EIA (ALM027)

* Código de cores de resistores (ALM077)

* Circuitos simulados com resistores

* Valores difíceis de resistores (ART015)

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