Eletricidade
Prof. Gleydson Zeca Monteiro gleydson.monteiro@sp.senai.br
2 REFERÊNCIAS
Livro Texto: Eletricidade Volume 1 – Eletroeletrônica p. 112 a 125 – Editora: SENAI – SP
3 • Introdução
• Características elétricas dos resistores fixos • Simbologia dos resistores
• Tipos de resistores
• Especificação de resistores • Codificação de resistores
• Resumo
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Resistor é um componente que apresenta resistência à passagem da corrente elétrica e o qual está presente em circuitos elétricos e eletrônicos.
Mas qual ou quais são as funções de um resistor no circuito elétrico?
5 Existem 3 tipos de resistores baseado em sua forma construtiva:
✓ Ajustável
✓ Variável
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Resistor ajustável
• Resistência: ajustável dentro de uma faixa de valores • Aplicação: calibração de circuitos elétricos e eletrônicos • Exemplo: trimpot
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Resistor variável
• Resistência: ajustável dentro de uma faixa de valores
• Aplicação: Controle de parâmetros elétricos e eletrônicos externamente • Exemplo: potenciômetro e reostato
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Resistor dependente de luz (LDR)
• Resistência: variável em função da luz incidente. Quanto mais luz incidente, menor sua resistência.
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Resistor dependente de tensão – Varistor (VDR)
• Resistência: sua resistência diminui quando a tensão nos seus terminais excede seu limite, entrando em curto e levando a queima do fusível do aparelho.
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Resistor dependente de temperatura –Termistor (NTC e PTC)
• Resistência: variável em função da temperatura. Existem termistores positivos (PTC) que aumentam a resistência quando esquentam e os negativos (NTC) que diminuem a resistência quando esquentam.
• Aplicação: Circuitos que requerem estabilidade mesmo que a temperatura de operação aumente.
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Resistor fixo
• Resistência: fixa, com tolerância pré-determinada • Aplicação: geral sem necessidade de alta precisão
12 Todo resistor fixo tem algumas características técnicas que o definem:
✓ Resistência nominal
✓ Percentual de tolerância
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Resistência nominal
Valor da resistência especificada pelo fabricante. Valor expresso em Ω e padronizados pelos IEC-63
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Resistência nominal
Valor da resistência especificada pelo fabricante. Valor expresso em Ω e padronizados pelos IEC-63
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Percentual de tolerância
• Existe em função do processo de fabricação ser sujeito à imprecisões. • Indica a variação do valor nominal.
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Percentual de tolerância
Atualmente é comum se encontrar resistores com tolerâncias de ±5% e ±1%. Entretanto, como vemos na tabela existem tolerâncias de ±10% e ±2%, as quais estão praticamente obsoletas.
Ainda, em equipamentos antigos podemos encontrar resistores de até ±20% como veremos mais adiante.
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Potência nominal
• Parâmetro relacionado com o limite de dissipação térmica pelo resistor. • Influência direta da corrente que circula pelo componente.
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Potência nominal
Quando temos uma corrente circulante em um condutor ou resistor, o mesmo sofrerá aquecimento. Temos nesse instante a conversão de energia elétrica em térmica. Na maioria das vezes essa energia é transferida para o ambiente em forma de calor pelo corpo do resistor. É necessário, portanto, limitar esse aquecimento afim de não danificar o componente.
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Potência nominal
A rapidez de conversão é conhecido como potência elétrica.
Exemplo: Um chuveiro de 4500W aquece a água mais rápido que um chuveiro de 7500W correto?
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Potência nominal
Claro que não!!! O chuveiro de 7500W consegue aquecer de forma muito mais rápida o mesmo volume de água. Isso significa que a potência nos informa o quanto de energia foi convertido de um tipo de energia para o outro a cada unidade de tempo de funcionamento.
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Potência nominal
Com o resistor esse conceito é igual! Como tudo tem um limite de dissipação devemos controlar a potência dissipada pelo resistor para não danificá-lo.
A dissipação de potência nominal é expressa em Watt (W).
James Watt (1736-1819) Escócia
• Matemático e engenheiro
• Construtor de instrumentos científicos
• Melhorias que introduziu no motor a vapor, passo fundamental para a Revolução Industrial
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Potência nominal
• Tamanho físico do resistor influencia diretamente a dissipação de potência • Componente maior = maior a área de dissipação para o ambiente
24 Todas as simbologias dos resistores aqui
apresentadas são normalizados pela ABNT através NBR 12521, que contempla símbolos gráficos de componentes passivos como resistores, capacitores e indutores.
Em diagramas, as características específicas dos resistores devem aparecer ao lado ou acima do símbolo gráfico.
25 Alguns resistores apresentam seu valor numérico marcado no próprio corpo do componente sendo que pode ser escrito de duas formas:
26 Os resistores podem ser classificados em 4 tipos conforme o material com o qual são fabricados:
➢ Resistor de filme carbono
➢ Resistor de filme metálico
➢ Resistor de fio
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Resistor de filme carbono
Também conhecido como resistor de película, apresenta formatos e tamanho variados.
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Resistor de filme carbono
Constituição: corpo cilíndrico de cerâmica e dois terminais nas extremidades. O corpo serve de base para deposição do filme resistivo de carbono. Essa camada depositada que define a resistência nominal do componente.
Tolerância: ±5% ou ±10% Aplicação: uso geral
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Resistor de filme metálico
Constituição: corpo cilíndrico de cerâmica e dois terminais nas extremidades. O corpo serve de base para deposição do filme metálico (níquel).
Tolerância: ±1% ou ±2%
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Resistor de fio
Constituição: corpo cerâmico ou de porcelana com dois terminais extremos Sobre o corpo é enrolado um fio especial, geralmente níquel-cromo. O comprimento e seção desse fio determinam o valor do resistor.
Tolerância: ±5% ou ±10%
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Resistor de fio
Para auxiliar no resfriamento, substitui-se o corpo de porcelana maciça por uma tubular, também de porcelana.
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Resistor SMD - SMR
Constituição: minúsculo corpo de cerâmica com alto grau de pureza com uma camada de liga de cromo-silício depositada sobre o corpo do mesmo.
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35 Para comprar sempre devemos descrever a especificação técnica completa de um componente. No caso do resistor devemos sempre citar:
✓ Tipo
✓ Resistência nominal ✓ Percentual de Tolerância ✓ Dissipação nominal de potência
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Exemplos
✓ Resistor de filme carbono 820Ω ±5% 0,33W (1/3W) ✓ Resistor de filme metálico 150Ω ±1% 0,25W (¼ W)
✓ Resistor de fio 4R7Ω ±5% 10W ✓ Resistor SMD 1kΩ ±5% ¼ W
37 Nos resistores de filme carbono ou metálico as características elétricas estão codificadas na forma de anéis coloridos impressos no próprio corpo do componente. Os anéis coloridos são padronizados por meio da norma IEC-62 sendo a codificação da resistência nominal e do percentual de tolerância.
38 Nos resistores de fio as características elétricas normalmente vem escritas sem codificação, estando impressos no próprio corpo do componente a resistência nominal, o percentual de tolerância e a dissipação nominal de potência.
39 Nos SMDs o percentual de tolerância e a dissipação nominal de potência são fornecidos na embalagem do componente. No corpo está impresso apenas o valor da resistência nominal.
40 • A cor e posição de cada anel em relação aos demais fornecem o valor da
resistência nominal e o percentual de tolerância.
• Os primeiros resistores possuíam apenas 3 anéis sendo suprimida a tolerância do componente nos anéis. Nestes componentes, por terem sido construídos de forma arcaica, a tolerância era de ±20%.
41 Cada cor corresponde a um algarismo:
0 – Preto 1 – Marrom 2 – Vermelho 3 – Laranja 4 – Amarelo 5 – Verde 6 – Azul 7 – Violeta 8 – Cinza 9 – Branco
42 • Resistência nominal: três cores (valor ôhmico).
• Percentual de tolerância: uma cor.
43 • Primeiro anel: Primeiro dígito
• Segundo anel: Segundo dígito
• Terceiro anel: Quantidade de zeros que seguem os dois primeiros dígitos. Também chamado de fator multiplicativo.
Preto: nenhum zero
Marrom: Um zero (0)
Vermelho: Dois zeros (00) Laranja: Três zeros (000)
Amarelo: Quatro zeros (0000)
Verde: Cinco zeros (00000)
Azul: Seis zeros (000000)
Ouro: x 0,1
44 Quarto anel: Tolerância do resistor.
Prata: ±10% Ouro: ±5%
A primeira cor nunca pode ser preto.
As cores violeta, cinza e branca nunca serão encontradas no 3° anel pois os resistores nunca alcançam valores que necessitem de 7,8 ou 9 zeros.
45 COR 1º ANEL DÍGITO 2º ANEL DÍGITO 3º ANEL MULTIPLICADOR 4º ANEL TOLERÂNCIA PRETO --- 0 X 1 ---MARROM 1 1 X 10 ---VERMELHO 2 2 X 100 ---LARANJA 3 3 X 1000 ---AMARELO 4 4 X 10000 ---VERDE 5 5 X 100000 ---AZUL 6 6 X 1000000 ---VIOLETA 7 7 --- ---CINZA 8 8 --- ---BRANCO 9 9 --- ---OURO --- --- X 0,1 ±5% PRATA --- --- X 0,01 ±10%
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Exemplos
1ª cor 2ª cor 3ª cor 4ª cor Valor
Azul Cinza Vermelho Ouro 6k8Ω ±5% = 6,8kΩ ±5% Marrom Preto Laranja Ouro 10kΩ ±5%
Amarelo Violeta Amarelo Prata 470kΩ ±10%
47 • Mais precisos que os de 4 anéis: tolerância de ±1% ou ±2%.
• Três primeiros anéis são dígitos significativos • Quarto anel: o número de zeros
48 COR 1º ANEL DÍGITO 2º ANEL DÍGITO 3º ANEL DÍGITO 4º ANEL MULTIPLICADOR 5º ANEL TOLERÂNCIA PRETO --- 0 0 X 1 ---MARROM 1 1 1 X 10 ±1% VERMELHO 2 2 2 X 100 ±2% LARANJA 3 3 3 X 1000 ---AMARELO 4 4 4 X 10000 ---VERDE 5 5 5 X 100000 ---AZUL 6 6 6 X 1000000 ---VIOLETA 7 7 7 --- ---CINZA 8 8 8 --- ---BRANCO 9 9 9 --- ---OURO --- --- --- X 0,1 ---PRATA --- --- --- X 0,01
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Exemplo
1ª cor 2ª cor 3ª cor 4ª cor 5ª cor Valor marrom verde preto vermelho marrom 15 kΩ ±1% amarelo violeta preto marrom marrom 4k7Ω ±1%
azul cinza preto prata vermelho 6,8 Ω ±2% marrom preto preto ouro vermelho 10 Ω ±2%
50 • Resistores destinados a aplicações especiais que requerem elevada
precisão e ambiente controlado.
• Diferença fundamental: especificação do coeficiente de temperatura (CT), codificado no 6º anel.
• Coeficiente de temperatura expressa a relação diretamente proporcional existente entre o valor nominal de resistência e a temperatura do resistor, dentro de uma faixa pré-determinada. Esse coeficiente é especificado em partes por milhão (ppm) por grau Celsius (ppm/°C ou 10⁻⁶/°C)
51 Para calcular o valor que a resistência nominal poderá apresentar dentro de uma faixa de temperatura específica, utiliza-se a relação:
Vnt = Vn.(1± ∆T . CT)
Vnt: valor de resistência nominal na temperatura dada Vn: valor da resistência nominal à temperatura ambiente ∆T: variação da temperatura em relação a 25°C (ambiente) CT: coeficiente de temperatura.
52 COR 1º ANEL DÍGITO 2º ANEL DÍGITO 3º ANEL DÍGITO 4º ANEL MULTIPLICADOR 5º ANEL TOLERÂNCIA 6º ANEL CT PRETO --- 0 0 X 1 --- ---MARROM 1 1 1 X 10 ±1% 100 ppm VERMELHO 2 2 2 X 100 ±2% 50 ppm LARANJA 3 3 3 X 1000 --- 15 ppm AMARELO 4 4 4 X 10000 --- 25 ppm VERDE 5 5 5 X 100000 ±0,5% ---AZUL 6 6 6 X 1000000 ±0,25% ---VIOLETA 7 7 7 --- ±0,1% ---CINZA 8 8 8 --- --- ---BRANCO 9 9 9 --- --- ---OURO --- --- --- X 0,1 --- ---PRATA --- --- --- X 0,01 ---
---53 • Resistor e suas funções básicas
• Tipos de resistores quanto a forma construtiva: ajustável, variável, fixo • Fixo de filme, trimpot, potenciômetro, LDR, VDR, NTC, PTC
• Filme carbono, filme metálico, fio, SMD
• Características elétricas dos resistores: resistência nominal, potência nominal e percentual de tolerância
• Especificação de resistores • Simbologias de resistores
54 1) Qual a finalidade básica de um resistor em um circuito?
2) Quais as características elétricas importantes dos resistores?
3) Quais os quatro tipos de resistores quanto a fabricação?
4) O que indica a ausência do 4° anel nos resistores ?
5) Escreva o código de cores para os resistores com 4 anéis:
a. 470Ω ± 10% ___________________________________________ b. 12kΩ ± 5% ____________________________________________ c. 6,8Ω ± 20% ___________________________________________ d. 2M7Ω ± 5% ___________________________________________
55 6) Escreva o código de cores para os resistores com 5 anéis:
a) 1350 Ω ± 2% ______________________________________________ b) 680 kΩ ± 1% ______________________________________________ c) 17,8 Ω ± 2% ______________________________________________ 7) Complete a tabela com os dados faltantes:
1° anel 2° anel 3° anel 4° anel 5° anel 6° anel Valor Resistor cinza vermelho marrom prata ---
---verde azul preto marrom vermelho ---vermelho vermelho preto vermelho vermelho vermelho
1 Ω ±1% 100Ω ±20%
0,1Ω ±5%
