Quando se trata de resistências elétricas, pode estar a perguntar: o que é uma resistência? O que são tabelas de cores e tipos de resistências? Como calcular as tolerâncias de resistência? De qualquer forma, estas perguntas são respondidas e muitas dicas e informações sobre resistências elétricas são fornecidas.
As resistências são componentes eléctricos passivos cujo papel principal é limitar o fluxo de corrente num circuito. Pode ser facilmente compreendido observando o fluxo de água através de uma tubagem, como mostra o diagrama abaixo. Neste caso, o fluxo de água é uma analogia para a corrente num circuito elétrico. Portanto, se se criar resistência ao fluxo de água, a corrente será reduzida.
As resistências têm uma resistência superior aos cabos e linhas de um circuito elétrico e podem forçar uma redução da corrente que as atravessa! Assim, ocorre uma queda de tensão.
A relação entre tensão, corrente e resistência elétrica é descrita pela lei de Ohm. George Ohm foi um cientista alemão que descobriu em 1827 que a resistência elétrica é igual à tensão dividida pela corrente, e esta fórmula é uma das mais importantes para falar de eletricidade
Resistores elétricos: Polaridade!
Uma questão comum quando se fala de resistências é “As resistências têm polaridade”. A resposta é muito simples: as resistências não têm um lado positivo ou negativo e não há um lado direito ou polaridade fixa para ligar as resistências num circuito. Portanto, a inversão de uma resistência não altera a sua resistência elétrica!
Resistores elétricos: Aplicação!
Para ilustrar a importância do uso de resistências, ver o seguinte exemplo: uma corrente de 20 mA já é suficiente para acender um LED vermelho usando uma alimentação de 5V, mas se o LED estiver ligado diretamente à alimentação sem resistências, o LED queimará rapidamente porque não há nada no circuito que limite a tensão Isto é.
Para evitar este problema, deve ser colocada uma resistência entre a fonte de tensão e o LED, mas não apenas qualquer resistência; ela deve ter resistência suficiente para limitar a corrente de 20mA e criar queda de tensão suficiente para o LED funcionar.
Resistores elétricos: Como calcular?
Usando a lei de Ohm, pode-se ver que a resistência é a tensão dividida pela corrente. Portanto, a tensão através da resistência é de 3V, que é obtida subtraindo a queda de tensão de 2 V do LED aos 5V da fonte de alimentação. Se aplicarmos este valor à fórmula e dividirmos a tensão da resistência de 3V pela corrente de 20mA que passa por ela, o valor da resistência é de 150ohms, como se mostra na imagem seguinte.
Assim, se colocar 150 resistências em série com a fonte de alimentação e os LEDs, as resistências limitarão a corrente total que passa pelo circuito, de modo a que os LEDs se acendam sem se queimarem! É claro que esta é uma aplicação simples; a maioria dos circuitos electrónicos à nossa volta utilizam resistências, quer aparentemente quer dentro de circuitos integrados.
Resistores elétricos: Quais os tipos?
Existem vários tipos diferentes de resistências e símbolos diferentes para as representar. Na imagem abaixo, pode-se ver que o lado esquerdo é definido pelo IEEE (I3E) e o lado direito pelo IEC.
As resistências fixas têm um valor de resistência constante e são o tipo mais comum. Existem tipos axiais e SMD, sendo as resistências SMD as mais utilizadas, uma vez que são soldadas a uma placa, são pequenas e fáceis de montar em grande escala.
As resistências variáveis, por outro lado, são resistências cujo valor de resistência pode ser alterado A maioria das resistências variáveis são ajustadas por movimento mecânico. Isto significa que o ajuste deve ser movido manualmente.
Se for um divisor de tensão com três terminais, é chamado potenciómetro. Se for simplesmente uma resistência variável, é chamada reóstato. Há também potenciómetros digitais que são controlados por software, geralmente por comandos de um sistema de micro controlo usando Arduino ou similar.
Outro tipo de resistência é uma resistência que varia de acordo com alguma quantidade física, tal como temperatura, luz ou voltagem. Este grupo inclui, por exemplo, LDRs e varistores
Resistores elétricos: Tipos de materiais!
O tipo de material de resistência é também muito importante. As resistências de fio são as mais antigas e são simplesmente fios de resistência envoltos num material não condutor, como a cerâmica. Têm baixa resistência elétrica, são altamente precisos e podem ser ajustados. As resistências de fio têm a desvantagem de serem enroladas como uma pequena bobina, o que resulta numa grande indutância em circuitos de alta-frequência.
Existem também resistências de carbono e resistências de carbono composto, que são uma mistura de cerâmica não condutora e partículas finas de carbono. Embora menos precisos, continuam a ser amplamente utilizados, uma vez que nem todos os circuitos requerem alta precisão.
As resistências de película de carbono são mais precisas do que as resistências de película compósita de carbono, mas têm características inferiores em comparação com as resistências de película metálica e as resistências de película de óxido de metal. As resistências de película metálica são semelhantes em aparência às resistências de película de carbono, mas são feitas de camadas de metal em vez de película de carbono. Estas resistências são altamente precisas e têm uma estabilidade térmica muito boa, razão pela qual são mais frequentemente utilizadas em circuitos de áudio, uma vez que geram menos ruído no circuito.
Em termos de durabilidade, as resistências de óxido de metal são mais resistentes ao calor e mais fiáveis do que as resistências de película metálica. É por isso que são mais caros do que outras resistências.
Resistores elétricos: Código de cores!
Muitas das resistências atuais têm marcas de riscas coloridas que servem para indicar o valor da resistência e a sua tolerância. Mas de qualquer forma, aqui está um exemplo rápido de cálculo do valor de uma resistência a partir da sua cor
Na imagem abaixo, uma resistência composta de carbono com quatro bandas de cores diferentes é tomada como exemplo. A primeira banda mostra o primeiro dígito do valor da resistência; a segunda banda mostra o segundo dígito. A terceira banda mostra o fator de multiplicação e a quarta banda mostra a tolerância da resistência.
Esta tabela, também apresenta dano artigo acima, mostra que a primeira cor é castanha, correspondente ao número 1; a segunda cor, preta, corresponde a 0, formando o número 10 até este ponto. Como a resistência tem apenas quatro cores, a terceira cor é um multiplicador, com significado vermelho 100 vezes. O valor desta resistência é portanto 10×100, ou seja 1000 ohms ou 1k ohms ou simplesmente 1k resistências.
A última cor representa a tolerância ou precisão da resistência. Neste caso, a última cor é o ouro, o que significa que o valor da resistência pode variar até 5%. A resistência na imagem é portanto uma resistência de 1k Ω com uma tolerância de 5%.