Você, com certeza, já deve ter ouvido falar sobre resistor. Ele, nada mais é que um dispositivo elétrico muito utilizado em eletrônica cujo intuito é limitar e regular a corrente elétrica em um circuito, além de transformar energia elétrica em energia térmica, estando sempre presente em uma placa de circuito impresso.
Ou seja, os resistores são componentes que têm por finalidade oferecer uma oposição à passagem de corrente elétrica, através de seu material. Além de limitar a corrente, os resistores também possuem mais uma função primordial, que é alterar a diferença de potencial em um trecho específico do circuito. Eles possuem uma resistência maior que os cabos e trilhas de um circuito impresso, forçando a redução da corrente que passa por ele. Sendo assim, ele provoca uma queda de tensão.
Produzidos em massa, com diferentes materiais e resistências elétricas, para os mais variados propósitos, eles estão entre os dispositivos mais comuns dos circuitos eletrônicos. Por conta disso, é importante saber identificar e aplicá-los de forma correta. Neste artigo abordaremos os resistores ôhmicos e como eles podem ser encontrados em circuitos eletrônicos.
Conhecendo a fundo os resistores ôhmicos
Começando pela definição, os resistores ôhmicos são aqueles em que a resistência permanece fixa independente dos valores de corrente e tensão aplicados. A corrente nesses resistores é regida pela lei de Ohm, como vemos na equação abaixo.
i = V/R
Onde:
i – corrente que passa pelo resistor, dada em Ampere [A]
V – tensão, dada em Volts [V]
R – resistência, dada em Ohm [Ω]
Outra característica importante do resistor é a potência dissipada. Quando o resistor é atravessado por uma corrente, parte da energia elétrica é transformada em energia térmica, e a potência indica a taxa de calor que é dissipada por segundo. Esse valor pode ser calculado das seguintes formas:
P = V⋅i = V²/R = i²⋅R
Onde:
P – potência, dada em Watt [W]
i – corrente que passa pelo resistor, dada em Ampere [A]
V – tensão, dada em Volts [V]
R – resistência, dada em Ohm [Ω]
É muito importante se atentar a essa medida, pois caso o resistor venha a dissipar mais potência do que a estipulada pelo fabricante, ocorrerá um superaquecimento podendo acarretar em danos ao componente.
Dois fatores que interferem na potência do resistor são a condutividade do material e as dimensões do componente. Um maior tamanho colabora para a dissipação de calor.
As potências de resistores comerciais mais comuns são ⅛ W, ¼ W e ½ W. Porém, algumas aplicações como fontes de alimentação exigem resistores de alta potência. Esta categoria contém resistores que podem chegar a ordem de kW (Kilowatt).
Em um diagrama esquemático o resistor pode vir representado de duas formas diferentes. A primeira imagem abaixo é a representação definida pelo IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) e, ao lado, a determinada pelo IEC (International Electrotechnical Commission), a mais comum de se encontrar nas legendas aplicadas nas placas de circuito impresso.
A figura abaixo representa um exemplo básico de aplicação de resistores ôhmicos. No caso ilustrado, a função do resistor é limitar a corrente elétrica que atravessa o LED para que esta não ultrapasse o limite estabelecido pelo fabricante.
O uso dos resistores é mais comum do que imaginamos. Para exemplificar a importância da utilização de um, veja só:
Imagine que você precisa acender um LED usando uma fonte de 5V. Com 20mA de corrente já é o suficiente para acendê-lo. Mas se ligarmos o LED direto na fonte, sem um resistor, ele irá se queimar rapidamente, pois não há nada para limitar a tensão no circuito.
Para evitar este inconveniente, você deve colocar um resistor entre a fonte de tensão e o LED. Mas tenha em mente que é necessário que ele tenha uma resistência suficiente para limitar a corrente de 20mA e que crie uma queda de tensão adequada para o funcionamento do LED.
Tipos de associações de resistores
Os resistores podem ser organizados de três formas diferentes em um circuito elétrico, sendo esta organização classificada como associação de resistores. Utilizamos isso para obter vários valores distintos de resistência elétrica para um determinado circuito.
- Associação em série
Aqui, os resistores são conectados entre si com apenas um ponto em comum, recebendo a mesma corrente elétrica, mas dividindo a tensão entre eles de acordo com o valor de cada resistência.
- Associação em paralelo
Ao contrário do caso anterior, nesta associação existem resistores interligados entre si com dois pontos em comum. Eles recebem a mesma tensão, mas a corrente elétrica acaba se dividindo de acordo com o valor de cada resistência.
- Associação mista
Por fim, ela ocorre quando em um mesmo circuito elétrico existem resistores que estão associados tanto em série quanto em paralelo. Neste tipo de circuito, cada análise é feita de forma diferente, sendo usadas ambas as fórmulas de associação de resistores, além de outros métodos que forem necessários.
Materiais: fique atento à sua necessidade
É importante estar atento ao tipo de material do qual é feito o resistor. Os mais antigos, são os de fio que ficam enrolados em um material não condutor, por exemplo, a cerâmica. Eles, por terem resistência elétrica baixa, são precisos e ajustáveis. A desvantagem dos resistores de fio é que como eles são enrolados como uma pequena bobina, geram uma indutância que pode ser considerável em circuitos de alta frequência.
Além deles, existem os resistores de carvão ou compostos de carbono, que são construídos com uma mistura de cerâmica não condutora e partículas finas de carbono. Por mais que eles apresentem uma exatidão menor, ainda são muito usados, já que nem todo circuito exige grande precisão.
Resistores de filme de carbono são mais precisos que os resistores de compostos de carbono, mas possuem propriedades inferiores em relação aos resistores de película metálica ou película de filme de óxido metálico. Os resistores de película metálica contém uma camada de metal ao invés de uma película de carbono, e apresentam precisão e estabilidade térmica melhores, oferecendo menos ruídos nos circuitos.
Por isso, são os mais utilizados em circuitos de áudio, de acordo com o Mundo da Elétrica.
A seguir, falaremos mais sobre isso.
Quais seus modelos? Para que servem?
Muita gente se confunde a respeito de seus modelos. Primeiro, saiba que os resistores podem ser encontrados em duas montagens diferentes: PTH (Pin Through Hole) e SMD (Surface Mounted Device), podendo ser fixos ou variáveis.
Os resistores fixos, os mais comuns, recebem este nome porque o valor da sua resistência é constante. Por outro lado, os resistores variáveis são aqueles onde é possível mudar o valor da resistência.
Existem muitos resistores que são ajustados através da movimentação mecânica, aqueles que são ajustados manualmente. Há também outras categorias de resistores cuja resistência muda em função de outras grandezas como por exemplo luz, temperatura e tensão elétrica, como é o caso de sensores de luminosidade, por exemplo. Alguns deles apresentam quedas de resistência enquanto outros tornam-se mais robustos.
Entenda mais a respeito das duas montagens:
PTH
Os resistores PTH apresentam dois terminais que devem ser soldados à placa de circuito impresso, conforme ilustrado na figura. Esses resistores são feitos com um núcleo de cerâmica enrolados por um fio de carbono ou por um material óxido metálico. Essa composição é envolvida por um material isolante. Cada extremidade contém um fio de cobre que tem a função de conectar o resistor ao circuito.
O valor da resistência, nesse caso, é lido utilizando a tabela de cores dos resistores. Normalmente, os resistores apresentam 4 faixas de cores, sendo a 1º e a 2º faixas, respectivamente, os dois primeiros dígitos do resistor. A 3º faixa informa o dígito multiplicador, podendo variar de 10-2 a 107. Por fim, a 4º faixa indica a tolerância do resistor, ou seja, o quanto o valor da resistência pode variar em relação ao valor nominal.
No caso de resistores com 5 faixas de cores, as 3 primeiras mostram os algarismos da resistência, a 4º faixa o multiplicador e a 5º a tolerância.
SMD
Os resistores desta categoria são compostos por um pequeno corpo de cerâmica envolto por um material isolante. Eles possuem dois terminais condutores para contato.
Nesse caso, o valor de resistência é impresso na superfície do material isolante, podendo conter 3 ou 4 dígitos. No caso de 3 dígitos, os 2 primeiros representam o valor da resistência e o último dígito é o multiplicador decimal. Nos resistores com 4 dígitos, os 3 primeiros indicam o valor de resistência e o 4º é o multiplicador. Os resistores de valor muito pequeno muitas vezes apresentam um ‘R’ que equivale ao ponto decimal, ou seja, um resistor SMD que tem impresso ‘4R7’ é um resistor de 4,7 Ω.
A vantagem dos resistores SMD está no tamanho. Eles são muito compactos e, por isso, ocupam menos espaço na placa de circuito impresso.
Durabilidade e resistência
Esse é um dos maiores pontos de atenção a respeito do uso dos resistores. Quando pensamos em durabilidade, os resistores de óxido de metal são os que têm uma resistência maior à temperatura e maior confiabilidade do que os resistores de película de metal. Além disso, eles possuem a mais alta precisão e estabilidade disponíveis e, consequentemente, são mais caros que os demais resistores.
Adinal, o resistor tem polaridade?
Antes de mais nada, chamamos de polaridade a capacidade que as ligações têm de atrair cargas elétricas, e o local onde ocorre este acúmulo denominamos de polos. Estes se classificam em negativos ou positivos. E uma dúvida muito comum em relação aos resistores, é se eles têm ou não polaridade.
A resposta para essa pergunta não tem segredo, afinal, o resistor não tem polo positivo ou polo negativo. Ou seja, não existe uma polaridade determinada para que um resistor seja conectado em um circuito.
Referências:
Brasil Escola
Mundo da Elétrica
Manual da Eletrônica
A essa altura você já deve ter percebido como os resistores são imprescindíveis na eletrônica. Eles são componentes poderosos que podem aparecer no seu circuito de diferentes formas.
Saber seus tipos e como aplicá-los vai facilitar muito na hora de projetar seu circuito. Esperamos ter te ajudado a entender um pouco melhor sobre o vasto mundo dos resistores! Em caso de dúvidas, fique à vontade para nos consultar a respeito do assunto.
