O que é um resistor e por que é necessário em um circuito elétrico

Definição

O resistor vem do inglês "resistor" e do latim "resisto", que na tradução para o russo soa como "resistir". Na literatura em língua russa, a palavra "resistência" é usada junto com a palavra "resistor". Pelo nome, a principal tarefa desse elemento é clara - resistir à corrente elétrica.

Pertence ao grupo de elementos passivos, pois, como resultado de sua operação, a corrente só pode diminuir, ou seja, diferentemente dos elementos ativos, os próprios passivos não podem amplificar o sinal. Qual do segundo Lei de Kirchhoff e Lei de Ohm significa que quando a corrente flui através do resistor, a tensão cai, cujo valor é igual ao valor da corrente que flui, multiplicado pelo valor da resistência. Abaixo, você vê como a resistência é indicada no diagrama:

O símbolo no diagrama é fácil de lembrar - é um retângulo, de acordo com GOST 2.728-74, suas dimensões são 4x10 mm. Existem opções de designação para resistores de diferentes potências de dissipação.

Visualizações

A classificação dos resistores ocorre de acordo com vários critérios. Se falamos de componentes discretos, de acordo com o método de instalação, eles são divididos em:

• Resultado. Utilizado para montagem através de uma placa de circuito impresso. Tais elementos têm conclusões localizadas radialmente ou axialmente. Nas pessoas, as conclusões são chamadas de pernas. Esse tipo de resistor foi usado ativamente em todos os dispositivos antigos (há 20 anos ou mais) - TVs antigas, receptores, geralmente em toda parte, e agora é usado em dispositivos simples, bem como onde o uso de componentes SMD é difícil ou impossível por algum motivo.
• SMD Estes são elementos que não têm pernas. As descobertas para a conexão estão localizadas na superfície da caixa, ligeiramente salientes acima dela. Eles são montados diretamente na superfície da placa de circuito. A vantagem desses resistores é a simplicidade e o baixo custo de montagem em linhas automatizadas, economizando espaço na placa de circuito impresso.

A aparência dos elementos dos dois tipos que você vê na figura abaixo:

Já sabemos como é esse componente, agora devemos aprender sobre a classificação de acordo com a tecnologia de fabricação. Os resistores de saída são:

• Wirewound. Como componente resistivo, é usado um fio enrolado no núcleo, enrolamento bifilar é usado para reduzir a indutância espúria. O fio é selecionado a partir de um metal com um coeficiente de baixa temperatura de resistência e baixa resistividade.
• Filme e compósito de metal.Como você pode imaginar, aqui, os filmes de liga metálica são usados ​​como elemento resistivo.

Como o resistor consiste em um material resistivo, o papel deste último pode ser um fio ou filme com alta resistividade. O que é isso? Materiais como:

• manganina;
• constantan;
• nicrômio;
• níquel;
• dielétricos metálicos;
• óxidos metálicos;
• carbono e outros.

Os resistores SMD ou chip são de filme fino e de espessura, usando como material resistivo:

A figura abaixo mostra em que consiste o resistor:

Por design, eles distinguem:

• Permanente. Eles têm duas conclusões, e você não pode mudar a resistência - é constante.
• Variáveis Estes são potenciômetros e resistores de sintonia, cujo princípio é baseado no movimento do contato deslizante (controle deslizante) ao longo da camada resistiva.
• Não linear. A resistência dos componentes deste tipo muda sob a influência da temperatura (termistores), radiação luminosa (fotorresistores), tensão (varistores) e outras quantidades.

E também como pretendido - geral e especial. Estes últimos são divididos em:

• Alta resistência (a faixa de resistência é dezenas de megaohms - unidades de ohms, em tensões operacionais de até 400V).
• Alta tensão (projetado para operar em circuitos com tensões de até dezenas de kV).
• Alta frequência (um recurso para trabalhar em alta frequência é o requisito para baixas indutâncias e capacitâncias intrínsecas. Esses produtos podem operar em circuitos com uma frequência de sinal de centenas de MHz).
• Precisão e superprecisão (são produtos com uma classe de alta precisão. Eles têm uma tolerância de desvio da resistência nominal de 0,001 - 1%, enquanto as tolerâncias convencionais podem ser de 5% e 10% ou mais).

Princípio da Operação

O resistor é instalado em um circuito elétrico para limitar a corrente que flui através do circuito. A magnitude da tensão que cai sobre ele é calculada simplesmente - de acordo com a lei de Ohm:

U = IR

A queda de tensão é o número de Volts que aparecem nos terminais do resistor quando a corrente flui através dele. Consequentemente, se a tensão cair através do resistor e a corrente fluir através dele, isso significa que uma certa potência é liberada nele. Na física, existe uma fórmula bem conhecida para encontrar poder:

P = UI

Ou para acelerar os cálculos, às vezes é conveniente usar o poder através da fórmula de resistência:

P = u²/ R = I²R

Como funciona um resistor? Cada condutor possui uma estrutura interna específica. Quando uma corrente elétrica flui, os elétrons (portadores de carga) colidem com várias inomogeneidades na estrutura da matéria e perdem energia, ela é liberada na forma de calor. Se é difícil para você entender, o princípio da resistência em palavras simples pode ser dito assim:

Este é um valor que mostra o quão difícil é para uma corrente elétrica fluir através de uma substância. Depende da própria substância - sua resistividade.

Onde: p - resistividade, l - comprimento do condutor, S - área da seção transversal.

Características principais

Para escolher o resistor certo, é importante saber quais características você precisa observar ao escolher. Seus principais parâmetros incluem:

1. Resistência nominal
2. Dissipação máxima de energia.
3. Classe de tolerância ou precisão. Depende de quanto percentual a resistência das peças dessa classe pode diferir da declarada.

Na maioria dos casos, essas informações são suficientes. Os iniciantes geralmente esquecem o poder admissível do resistor e se queimam.Você pode calcular quantos watts são alocados ao resistor usando a fórmula especificada na seção anterior do artigo. Compre resistores com uma margem de potência de 20-30%, mais é melhor, menos não é necessário!

Onde e para o que é aplicado

Nós já consideramos que o resistor foi projetado para limitar a corrente no circuito, agora veremos vários exemplos práticos em que o resistor é usado na engenharia elétrica.

A primeira área de aplicação é a limitação de corrente, por exemplo, para alimentar os LEDs. O princípio de operação e cálculo desse circuito é que a tensão nominal de operação do LED é subtraída da tensão da fonte de energia, a soma é dividida pela corrente nominal (ou desejada) através do LED. Como resultado, você obtém a classificação da resistência limitante.

R_ogro= (U_{fonte de energia}-VOCÊ_requeridos) / EU_nominal

O segundo é o divisor de tensão. Aqui, a tensão de saída é calculada pela fórmula:

você_Fora= U_no(R2 / R1 + R2)

Além disso, o resistor encontrou um aplicativo para definir a corrente para transistores. Em essência, o mesmo circuito limitador discutido acima.

Por fim, recomendamos assistir a um vídeo útil sobre o tópico do artigo:

Examinamos quais são os resistores, sua finalidade e princípio de operação. Este é um elemento importante para iniciar o estudo de engenharia elétrica. Para calcular os circuitos com ele, a lei de Ohm e a potência ativa são usadas e, nos circuitos de alta frequência, parâmetros reativos - capacitância e indutância dispersa - também são levados em consideração. Esperamos que as informações fornecidas tenham sido úteis e interessantes para você!

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