OBJETIVOS
• Identificar os diversos tipos de resistores; • Decodificar os resistores fixos.
INTRODUÇÃO
Resistor é um dispositivo cuja finalidade principal é introduzir uma resistência
elétrica em um circuito eletro-eletrônico.
Todo resistor tem como principal característica o valor nominal, dado em ohm, cujo símbolo é a letra grega Ω (ômega).
São fabricados resistores desde alguns décimos de ohms até alguns milhões de ohms. Em sua fabricação, os valores nominais dos resistores sofrem desvios para mais ou para menos, denominados de tolerância nominal. As tolerâncias mais comuns são de 1% a 5%. Os resistores com tolerância inferiores a 5% (ex. 1%, 2%), são chamados de resistores de precisão.
Quando um resistor é atravessado por uma corrente elétrica, ele se aquece e dissipa certa quantidade de energia. Esse aquecimento pode danificar o resistor, a menos que possa dissipar para o ambiente essa energia térmica. Desse modo, o resistor deve ter um tamanho tal que todo o calor gerado seja rapidamente transferido ao meio ambiente, ficando o resistor a uma temperatura inferior à de destruição. O fabricante do resistor indica, através da potência nominal e de seu tamanho, o calor suportado e dissipado por ele, cuja unidade é o watt.
Para a leitura do valor nominal e da tolerância, utiliza-se um código de cores universal. Os resistores axiais que não são de precisão apresentam quatro faixas coloridas no corpo, seguindo tal código.
A cor da primeira faixa corresponde ao primeiro algarismo significativo. A cor da segunda corresponde ao segundo algarismo significativo. A cor da terceira faixa corresponde ao multiplicador. A cor da quarta corresponde à sua tolerância. Essa última faixa fica mais afastada do extremo do componente, enquanto a primeira fica próxima.
76 O seu tamanho, associado à sua tecnologia de fabricação, corresponde à sua potência nominal.
Os resistores de precisão possuem cinco faixas coloridas em seu corpo, sendo que a primeira, a segunda e a terceira faixa correspondem, respectivamente, ao primeiro, ao segundo e ao terceiro algarismo significativo; a quarta faixa de cor corresponde ao multiplicador e a quinta corresponde à tolerância. Neste caso, a tabela também vale, desde que se inclua mais uma faixa (3º dígito).
OBS: Ver tabela 1 e Tabela 2 na página 79.
Os resistores podem ser classificados de acordo com a variação de sua resistência elétrica em:
-Resistores Fixos - o valor de sua resistência não pode ser modificado;
-Resistores Variáveis e Ajustáveis - o valor de sua resistência pode sofrer modificações;
-Resistores Especiais - o valor de sua resistência varia de acordo com certas grandezas físicas.
Os fabricantes fornecem uma série de informações sobre as propriedades dos resistores, que irão determinar o seu emprego. Destacamos abaixo as principais:
• Valor Nominal - É o valor declarado para o resistor. Expresso em OHMS (Ω);
• Tolerância - Indica o desvio máximo do valor da resistência do resistor em relação ao seu valor nominal. É expressa em porcentagem;
• Potência Nominal - Em um resistor, toda energia aplicada é transformada em calor. Assim, potência nominal indica a potência contínua máxima em Watts que um resistor pode dissipar.
1 - Resistores Fixos
Podem ser de fio, de carvão, de filme e em montagem em superfície.
1.1 - Resistores de Fio
Adequados para o uso em potências elevadas (1/2 W a 200 W) e em baixas frequências. São constituídos enrolando-se um fio de liga metálica, de grande resistividade, sobre um núcleo, e protegendo-o com um invólucro adequado.
O fio metálico, constituído de uma liga de níquel-cromo-ferro, é enrolado na forma de espiras espaçadas sobre um núcleo. Esse núcleo é um tubo de metal cerâmico sendo a porcelana esteatita a mais utilizada. O revestimento protetor é um esmalte vitrificado, que se consegue adicionando pó de vidro ao esmalte e aquecendo a mistura a alta temperatura.
Nos extremos, fazendo contato com o enrolamento, são presos terminais de ligação.
77 Fig.1.3 – Resistor de fio (com vista parcial interna)
1.2 - Resistores de Carvão Aglomerado
Utilizados em quase todos os circuitos, são fabricados para valores que vão desde ohms a vários megaohms, e com potência de dissipação desde 1/8 W até 3 W.
A sua técnica de fabricação consiste em pressionar um finíssimo pó de carbono, junto com um material aglomerado. A resistência do elemento é determinada pela proporção de carbono para o material aglomerado.
Fig.1.4 – Resistor de carvão aglomerado (com vista parcial interna)
1.3 - Resistores de Filme
Utilizados em quase todos os circuitos, são fabricados para o uso em altas freqüências.
Todos os tipos possuem um corpo cilíndrico de cerâmica de alta qualidade, sobre o qual é depositado um filme homogêneo, que pode ser:
A - Carbono puro, depositado pela pirólise de um hidrocarboneto gasoso; B - Níquel depositado pelo processo "electroless" (para valores resistivos menores que 10 ohms);
C - Níquel-Cromo, depositado por evaporação de ligas metálicas;
D - Vítreo-Metálico. Tampas de contato de uma liga metálica especial são colocadas sob pressão nas extremidades do corpo do resistor e a elas são soldados por fusão.
Para obtenção de toda gama de valores resistivos, é feito um sulco de conformação helicoidal de filme em torno do bastão de cerâmica.
Finalmente, o resistor é revestido por quatro ou mais camadas de verniz para proteção elétrica, mecânica e climática.
(a) (b)
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1.4 - Resistores em Montagem em Superfície (SMD)
A tecnologia SMD é uma nova técnica de fabricação de componentes que permite a confecção de circuitos bastante reduzidos se comparados aos usuais (mesmo integrados).
Podemos encontrá-la em câmeras de vídeo, equipamentos médicos, indústria automotiva e outros aparelhos de tamanho reduzido. Essa tecnologia é abordada no 3º período do curso.
(a) (b)
Fig. 1.6 a e b – Resistor SMD
79 A identificação dos resistores fixos pode ser feita pelos dados impressos em sua estrutura através de cores ou números.
Tabela1 - Código de cores para resistores fixos com quatro faixas CORES 1ª FAIXA (1ª cor) 2ª FAIXA (2ª cor) 3ª FAIXA (3ª cor) 4ª FAIXA (4ª cor)
1º dígito 2º dígito multiplicar por tolerância PRETO 0 0 100 MARROM 1 1 101 1% VERMELHO 2 2 102 2% LARANJA 3 3 103 AMARELO 4 4 104 VERDE 5 5 105 AZUL 6 6 106 ROXO 7 7 107 CINZA 8 8 - BRANCO 9 9 - OURO - - 10-1 5% PRATA - - 10-2 10% SEM COR - - - 20%
80 A norma IEC63 determina as séries básicas de valores, tomadas como referência para os resistores.
E 03 E 06 E 12 E 24 10 10 10 10 11 12 12 13 15 15 15 16 18 18 20 22 22 22 22 24 27 27 30 33 33 33 36 39 39 43 47 47 47 47 51 56 56 62 68 68 68 75 82 82 91
Se observarmos a Série E 12, poderemos deduzir alguns valores típicos, a saber:
1; 10; 100; 1K; 10K; 100K; 1M; etc... 1,2; 12; 120; 1,2K; 12K; 120K; 1,2M; etc... 1,5; 15; 150; 1,5K; 15K; 150K; 1,5M; etc...
De acordo com a Associação Brasileira de Normas Técnicas - A.B.N.T - o símbolo do resistor é o que segue abaixo:
Fig. 1.8 – Resistor - Simbologia
OBSERVAÇÔES:
1) Na montagem desses componentes devemos ter os seguintes cuidados:
- No dobramento de um terminal devemos prendê-lo com o auxílio de um alicate de bico, de forma a não transmitir ao corpo do componente a pressão exercida sobre o terminal.
- O terminal não deve ser dobrado em ângulo reto, deve descrever uma pequena curvatura.
81 - Para melhorar a estética do circuito executa-se um dobramento simétrico em relação ao corpo do componente.
Fig. 1.9 – Exemplos de montagem de resistores
2) Existe uma ferramenta chamada pré-formador que, uma vez regulada a distância entre os dois pontos de dobramento, possibilita dobrar o terminal com a curvatura necessária.
2 - Resistores Variáveis e Ajustáveis
Resistores Variáveis são aqueles que permitem uma variação contínua do seu valor, apresentando para isso três terminais. Como exemplo, temos os potenciômetros.
Fig.1.10 – Imagens de potenciômetros
Resistores Ajustáveis são aqueles que permitem um ajuste eventual de seu valor (sendo este uma vez encontrado, não será mais modificado). Como exemplo temos o resistor com derivação móvel e os trimpots (trimming potentiometer).
82 Os potenciômetros apresentam uma tira circular de composição de carvão depositado (potenciômetro de até 1/2 W) chamada de pista, sobre a qual se move um contato móvel do cursor, que é preso ao eixo. Os que apresentam potências superiores têm a sua pista constituída de fio.
Existem vários tipos de potenciômetros; os mais importantes são:
Simples – Possuem uma única pista.
Fig. 1.12 – Ilustração de um Potenciômetro Simples
Múltiplos - contam com mais de uma pista, com comando único (tandem) ou não.
Fig. 1.13 – Ilustração de um Potenciômetro Múltiplo
Deslizantes – possuem uma pista reta (em vez de circular).
Fig. 1.14 – Ilustração de um Potenciômetro Deslizante
Multivoltas – Usados em ajustes de precisão.
Fig.1.15 – Detalhe interno de um multivoltas Fig. 1.16 – Imagem de um trimpot multivoltas
Muitas vezes é utilizado o próprio eixo do potenciômetro para comandar uma chave interruptora. Neste caso, são chamados de potenciômetros com chave.
83 Quanto à função-resposta, os potenciômetros podem ser lineares ou não- lineares.
Os lineares apresentam uma largura de pista constante. Assim, para uma mesma variação em graus do seu cursor, teremos a mesma variação do valor de resistência.
Nos não-lineares, por não terem largura de pista constante, a variação de resistência não é a mesma para certo deslocamento angular. Essa variação de resistência pode seguir diversas funções matemáticas, sendo a logarítmica a mais comum. São normalmente empregados nos controles de volume de som.
Fig. 1.17 – Potenciômetro Linear Fig.1.18 – Potenciômetro Não-linear
Nos resistores com derivação móvel, o valor de sua resistência varia quando a derivação é deslocada.
Apresentam a mesma construção que o resistor de fio, com a particularidade de que o recobrimento de esmalte vitrificado dispõe de uma abertura para permitir a união do contato móvel deslizante com o fio. Geralmente é empregado como divisor de tensão.
Como nos trimpots, os ajustes são semipermanentes. Assim sendo, apresentam uma fenda para esse ajuste. Seu valor nominal está entre 100 ohms e 3,3 megaohms.
Fig.1.19 – Ilustração de um Resistor de derivação móvel
3 - Resistores Especiais
Os Resistores Especiais têm sua resistência influenciada por fatores externos. Nesta categoria incluímos os termistores: o NTC (coeficiente negativo de temperatura), aumenta sua resistência quando a temperatura diminui e vice-versa; já o PTC (coeficiente de temperatura positiva) varia sua resistência no mesmo sentido da temperatura.
84 Incluímos nesta categoria também o VDR (resistor dependente da tensão) e o LDR (resistor dependente da luz).
Fig.1.21 – Aspecto, símbolo e leitura do valor de VDRs
Fig. 1.22 – Aspecto e símbolo do LDR
PROCEDIMENTO
1. Observe detalhadamente o material fornecido.
2. Classifique, em tipo e aplicação, os resistores fornecidos.
RESISTOR TIPO APLICAÇÃO
01 02 03 04 05 06 07 08 09 10
3. Decodifique os resistores usando o seu código. 1ª Cor 2ª Cor 3ª Cor 4ª Cor 5ª Cor Valor
Nominal Tolerância Potência Nominal R1
R2 R3 R4 R5
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QUESTIONÁRIO
1. Um resistor de 100 ohms é submetido a uma DDP de 50 V. De que tipo deve ser este resistor? Qual a sua potência nominal?
2. Que tipo de resistor deve ser usado num multímetro? Por quê?
3. Por que os potenciômetros logarítmicos são utilizados no controle de volume?
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