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O que é um Resistor

Um resistor é um dos componentes mais comuns e fundamentais em Eletrônica. Sua finalidade é impedir o fluxo livre de corrente elétrica em um circuito por meio de sua resistência elétrica, e impor uma queda de tensão ou limitação de corrente.

Um resistor consiste geralmente em dois conectores ligados a um condutor de energia elétrica pobre, que pode ser constituído por uma variedade de materiais, como veremos mais à frente.

Os resistores são componentes passivos, o que significa que eles apenas consomem energia, e não podem gerá-la.

Podemos ver abaixo os símbolos utilizados para representar resistores em esquemas eletrônicos:

O símbolo da esquerda é o mais tradicional, usado nos Estados Unidos e no Brasil. O símbolo da direita é mais usado em esquemas europeus e em outros países, e ambos são válidos para desenhar nossos circuitos.

Na figura abaixo podemos ver diversos resistores de tipos diferentes, cada qual com uma aplicação distinta:

As aplicações mais comuns dos resistores são a limitação de corrente em dispositivos semicondutores como LEDs, polarização de transístores, controle de cargas em capacitores, ajuste da resposta de frequência em circuitos de áudio, como pull-up ou pull-down em entradas de circuitos lógicos digitais, entre muitas outras.

Além dos resistores comuns como os mostrados na ilustração acima, existem também alguns tipos especiais de resistores, como por exemplo potenciômetros e trimpots, que são resistores variáveis – cuja resistência pode se ajustada conforme a necessidade, e resistores que tem sua resistência alterada quando alguma característica do ambiente é modificada, como a luminosidade, temperatura ou pressão.

Os resistores ainda podem ser do tipo SMD (surface mount device) ou through-hole.

A resistência elétrica dos resistores é medida em Ohms (Ω). Os valores de resistência dos resistores podem ser lidos de duas maneiras: diretamente, com o valor escrito no próprio corpo do componente, ou por meio de um código de cores, que é de longe a forma mais comum.

Resistores podem ser associados entre si de diversas formas, permitindo obter valores de resistências diferentes dos encontrados comumente nos componentes vendidos no mercado, sendo os tipos de associação mais comuns a associação em Série e a associação em Paralelo.

Código de Cores de Resistores

Os resistores axiais possuem tradicionalmente o código de cores impresso em seu corpo em uma sequência de três faixas coloridas que expressam o valor da resistência do componente, e mais uma faixa que expressa a tolerância desse valor (desvio possível para mais ou para menos, em porcentagem).

 

As duas primeiras faixas representam um dígito de 0 a 9, enquanto a terceira faixa indica um multiplicador decimal (número de zeros que devem ser anexados aos dígitos). Abaixo temos uma tabela com o código de cores de resistores de quatro faixas:

Resistores com Cinco Faixas

Alguns resistores possuem cinco faias coloridas de identificação gravadas em seus corpos. As quatro primeiras faixas obedecem à tabela anterior, ao passo que a quinta faixa indica a porcentagem máxima de alteração esperada na resistência do componente após as primeiras 1000 horas de uso. As cores possíveis e seus respectivos valores são:

• Marrom: Alteração máxima de ±1% do valor nominal
• Vermelho: Alteração máxima de ±0,1% do valor nominal
• Amarelo: Alteração máxima de ±0,001% do valor nominal

Os resistores que não possuem a quinta faixa pode ter sua resistência alterada em mais de ±1% de seu valor nominal após ser utilizado pelas primeiras mil horas.

Tolerância

A resistência real de um resistor pode ser diferente do seu valor nominal, tanto maior quanto menor. O limite da resistência real é chamado de tolerância. Os valores de tolerância mais comuns para resistores de carbono são ±5%, ±10% e ±20% Dessa forma, um resistor de 100Ω que possua tolerância de ±5% pode na verdade, ter uma resistência real de qualquer valor entre 95 e 105Ω, portanto 5Ω a mais ou a menos que o valor nominal de 100Ω.

Os resistores de fio enrolado geralmente possuem tolerância mais estrita, de ±5%.

Potência

Os resistores também possuem uma especificação de potência, que indica a quantidade de energia que o resistor pode dissipar (na forma de calor) antes de se danificar. Caso a potência seja exercida, o resistor se danificará – literalmente, “queimará”. A especificação de potência é dada em Watts (W).

Os resistores de carbono geralmente são vendidos com especificações de potência que podem variar entre 1/16W e 2W, ao passo que resistores de fio enrolado possuem especificações de potência maiores, de 2W a até centenas de Watts.

Vamos interpretar os códigos de cores de alguns resistores para descobrir seus valores:

Exemplo 1:

1º dígito: Vermelho = 2

2º dígito: Marrom = 1

Multiplicador: Laranja = 10³ = x 1000

Tolerância: Prata = ± 10%

Resultado: Resistor de 21000 Ω (21KΩ), com 10% de tolerância.

 

Exemplo 2:

1º dígito: Amarelo = 4

2º dígito: Violeta = 7

Multiplicador: Vermelho = 10² = x 100

Tolerância: Ouro = ± 5%

Resultado: Resistor de 4700 Ω (4,7kΩ / 4K7), com 5% de tolerância.

Existem resistores cujo código de cores é formado por 5 ou 6 faixas, em vez das 4 faixas que identificam s resistores mais comuns. As faixas adicionais são usadas para representar maior precisão dos valores de resistência e para indicar o coeficiente de temperatura do resistor.

Valores de Resistência

Como vimos nos exemplos anteriores, e com base na tabela de código de cores, os resistores podem apresentar valores de resistência desde frações de ohm até milhões de ohms. A tabela a seguir mostra uma equivalência entre valores de resistência em ohms, quiloohms (kΩ, milhares de ohms) e megaohms (MΩ, milhões de ohms):

Estabilidade

A estabilidade de um resistor é sua habilidade de manter um valor de resistência preciso mesmo em condições que a afetariam, como sua temperatura, umidade, vibrações, corrente e tensão elétrica. O coeficiente de temperatura de um resistor (T_c) é expresso na mudança da resistência em partes por milhão para cada grau Celsius de desvio da temperatura ambiente (considerada como sendo 25º C), podendo ser um valor positivo ou negativo.

Já o coeficiente de tensão, expresso como V_c, descreve a mudança no valor de resistência que pode ocorrer em decorrência de alteração no valor da tensão elétrica aplicada sobre o resistor. Geralmente afeta resistores cujo elemento resistivo é baseado em carbono.

Composição dos resistores

Os resistores podem ser fabricados com diversos materiais, como por exemplo:

• Filme de carbono – Tipo popular e barato de resistor, que consiste em um substrato cerâmico recoberto com um filme (película) de um composto de carbono. Geralmente são encontrados com valores de resistência que podem variar de 0,1Ω a 22MΩ.
• Filme de metal – Um filme metálico é depositado sobre um substrato cerâmico, possuindo características superiores aos resistores baseados em carbono. Podem alcançar tolerâncias de 5%, 2% ou até mesmo 1%. O metal utilizado é geralmente uma liga de níquel-cromo, que possui um coeficiente de temperatura linear, podendo ser utilizados em ambientes que possuem grande variação de temperaturas.
• Fio Enrolado – Um fio de níquel-cromo ou Constantan (Ni-Cu) enrolado em uma espiral em um eixo de cerâmica é o elemento resistivo nesse tipo de resistor. Esse conjunto então é recoberto por uma camada de material cerâmico para isolá-lo. Esse tipo de resistor possui, normalmente valores que vão de 1Ω a até 100KΩ.

Tipos de Resistores

Podemos classificar os resistores em dois tipos: Resistores Fixos e Resistores Variáveis.

Resistores Fixos

Um resistor fixo é aquele que somente possui um valor de resistência, o qual permanece sempre constante (em condições normais de operação). Há dois tipos principais de resistores fixos por composição: os resistores de carbono e os de fio enrolado.

Resistores Variáveis

Os resistores variáveis permitem alterar a resistência de um circuito, conforme a necessidade. Geralmente são classificados como Potenciômetros, Reostatos e Trimmers.

Resistores e a Lei de Ohm

Se uma tensão contínua é aplicada em um resistor, a quantidade de corrente que irá atravessar esse resistor pode ser encontrada usando-se a Lei de Ohm. Podemos também descobrir a potência dissipada na forma de calor no resistor com a fórmula da Potência Geral, ou Lei da Potência de Ohm, conforme as fórmulas a seguir:

Onde R é a resistência do resistor expressa em Ohms (Ω), P é a potência dissipada em Watts (W), U é a tensão elétrica em Volts (V) e I é a corrente em Ampères (A).

Vejamos alguns exemplos de cálculos:

Exemplo 1: Calcule a corrente que atravessa o resistor no circuito a seguir, sabendo que a fonte fornece 12 V de tensão, e o resistor tem uma resistência de 100 Ω:

Resolução: 

Exemplo 2: Usando o mesmo circuito do exemplo anterior, calcule a potência dissipada pelo resistor.

Resolução:

 

Medindo o valor da Resistência de um Resistor

Podemos medir o valor da resistência de um resistor com o uso de um Ohmímetro, ou ainda com um multímetro, que geralmente possui  essa função embutida. Para isso, basta conectar as pontas de prova do aparelho medidor aos terminais do resistor que se deseja medir, preferencialmente com o resistor desconectado do circuito. Veja na figura a seguir a medição da resistência elétrica de um resistor com o uso de um multímetro:

A marcação no corpo do resistor traz o valor “5K6“, o que significa que sua resistência elétrica é de 5600 Ω. Esse resistor, por ser de alta potência de dissipação, não traz a marcação de sua resistência na forma de um código de cores, mas sim de forma direta para leitura.

Porém, o valor apresentado pelo multímetro é de 5,89KΩ, ou 5890Ω, o que se explica pelo fato do resistor possuir uma tolerância de 10% (também marcada no corpo) para mais ou para menos do valor da resistência nominal (marcada). Ou seja, seu valor real pode oscilar entre 5040 Ω (-10%) e 6160 Ω (+10%). O valor medido está, portanto, dentro da tolerância indicada.

Também podemos ver a marcação “25W“, que significa que esse componente pode dissipar uma potência de até 25 Watts, bastante alta por sinal para circuitos eletrônicos. Na prática, em eletrônica costumamos utilizar resistores de baixa dissipação, como 1/4 W e até mesmo 1/8 W.

Circuitos e Aplicações dos Resistores

Os resistores são empregados em uma infinidade de aplicações em circuitos eletrônicos, geralmente para limitar corrente ou provocar queda de tensão. A lista a seguir elenca algumas das aplicações mais comuns dos resistores:

• Limitação de corrente em transístores e polarização
• Proteção contra excesso de corrente em LEDs e outros dispositivos
• Como Pullup e Pulldown em circuitos microcontrolados
• Controle de volume de áudio
• Redes RC e filtros
• Divisores de Tensão

E diversas outras aplicações. Vamos estudar cada um desses circuitos separadamente em nosso curso de Eletrônica.

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