Resistência (componente)

Um resistor ou resistor é um componente eletrônico ou elétrico cuja principal característica é opor uma resistência maior ou menor (medida em ohms ) ao fluxo de corrente elétrica .

É por metonímia que a palavra "resistência", que designa sobretudo uma propriedade física, passou a designar também um tipo de componente que alguns preferem chamar de " dipolo resistente". Também utilizamos, para o ensino de física , o termo “resistor” ou o anglicismo “resistor” (da palavra resistor que, em inglês, designa este tipo de componente), ou a expressão “condutor ôhmico”, para evitar usando o mesmo termo para o objeto e sua característica.

Símbolo e notação

Uma resistência é geralmente representada pelo seguinte símbolo:

Símbolo de resistência (padrão IEC )
Às vezes também podemos encontrar este símbolo (padrão ANSI )

Às vezes são utilizadas as letras R, K e M na notação dos valores dos resistores, colocados em vez do decimal de acordo com a norma BS 1852 (in) :

R = ohms; K = quilohms; M = megôhms.

Por exemplo: 100R = 100 ohm; 2K2 = 2,2 Kohm; 1M2 = 1,2 Mohm.

Tecnologias

Os resistores são feitos de forma a se aproximarem muito satisfatoriamente da lei de Ohm em uma ampla faixa de uso. No entanto, as restrições técnicas significam que eles podem apresentar uma impedância ou capacitância indesejada. Além disso, sua resistência pode variar dependendo de parâmetros como temperatura, tempo, etc ...

Os resistores de baixa potência da ordem do watt são geralmente resistores de filme de carbono em um suporte de cerâmica . No entanto, outras tecnologias são usadas: resistores de óxido metálico ou de filme, etc. Eles têm propriedades diferentes: precisão , estabilidade , indutância ou capacitância , ruído térmico ...
Para potências superiores , a técnica de fio resistente enrolado em um corpo de cerâmica é frequentemente usada. Normalmente, uma liga de cromo-níquel-ferro é usada.
Para potências muito altas , é possível usar uma tecnologia conhecida como “resistores de líquido” que consiste em passar a corrente por uma solução aquosa contendo íons de cobre .

Resistências aglomeradas antigas

Esses resistores eram feitos de um bastão de carbono aglomerado. Um fio de conexão é enrolado em cada extremidade. Seu valor é dado por um código de cores que é lido na ordem: corpo, fim, ponto. O ponto é o multiplicador. Sua tolerância era geralmente de 20% ou 10% se a outra extremidade fosse prata. A potência que essas resistências poderiam dissipar dependia de seu tamanho. Por exemplo, um resistor de um quarto de watt tinha um diâmetro de 5 mm e um comprimento de 18 mm . Esse tipo de resistência foi desenvolvido desde o início do rádio e abandonado na década de 1950. Apenas seu código de cores foi preservado em forma de anéis.

Resistores de filme de carbono

Eles são amplamente utilizados devido ao seu baixo custo, mas geralmente têm precisão limitada em comparação com tecnologias metálicas. Eles consistem em um substrato isolante coberto com uma camada de carbono cortada em uma hélice para reduzir sua condutividade elétrica . O conjunto é revestido com um isolamento geralmente bege / laranja. A faixa de potência de um resistor de orifício está entre 0,125 e 5 watts. Os valores de resistência abrangidos variam da ordem de 1 ohm a 10 megohms, para uma tolerância de 10 a 5%. Os valores elétricos máximos suportados por um resistor de 1 / 4W (ou qualquer outro valor de potência) são baseados nas seguintes equações (de acordo com a lei de Ohm):

${\ displaystyle U = {\ sqrt {P \ times R}}}$

${\ displaystyle I = {\ sqrt {\ frac {P} {R}}}}$

com U , a tensão expressa em volts (através do resistor),

I , a intensidade expressa em amperes (cruzando a resistência),

P , a potência expressa em watts (dissipada pela resistência) e

R , o valor resistivo expresso em ohms (da resistência).

Resistência de filme de metal

Eles geralmente são feitos na forma de resistores de filme de carbono, mas o carbono é substituído por um condutor metálico. Isso resulta em uma melhor estabilidade de temperatura entre 50 e 100 ppm / K, tolerâncias mais estreitas entre 2 e 0,5%. A linearidade e a estabilidade desses resistores são apreciadas quando o valor da resistência é crítico. Muitas vezes tem um corpo azul ou cinza, mas isso não é sistemático nem padronizado.

Ruído térmico

O ruído térmico gerado pela passagem de uma corrente através do resistor também é denominado resistência ao ruído , ruído de Johnson ou ruído de Johnson-Nyquist . É o ruído produzido pela agitação térmica dos elétrons em uma resistência elétrica em equilíbrio térmico . O ruído térmico é o ruído branco cuja densidade espectral de potência depende apenas do valor da resistência . O ruído térmico pode ser modelado por uma fonte de tensão em série com a resistência que produz o ruído. Depende da tecnologia utilizada para fabricar a resistência (carbono, cerâmica, camada metálica).

Tagging e valores padrão

O valor dos resistores de filme padrão é geralmente indicado no componente na forma de anéis coloridos. O código é definido pela norma IEC 60757 . Para padronizar os valores possíveis dos resistores, existem séries de valores normais para os resistores. Esses valores padronizados são definidos pela norma IEC 60063 .

Código de cores para resistores

		1 r anel esquerda	2 e anel restantes	3 e anel restantes *	Último anel esquerdo	Anel reto	Anel adicional	Abrev.
Cor		1 r dígitos	2 e figura	3 dígitos E	Multiplicador	Tolerância	Coeficiente. temp.	Alfa.
	Preto	0	0	0	10 0 = 1	± 20%	200 ppm	BK
	castanha	1	1	1	10 1	± 1%	100 ppm	BN
	vermelho	2	2	2	10 2	± 2%	50 ppm	RD
	laranja	3	3	3	10 3		15 ppm	OG
	amarelo	4	4	4	10 4		25 ppm	VÓS
	verde	5	5	5	10 5	± 0,5%		GN
	azul	6	6	6	10 6	± 0,25%	10 ppm	BEBIDO
	roxa	7	7	7	10 7	± 0,10%	5 ppm	VT
	Cinza	8	8	8	10 8	± 0,05%		GY
	Branco	9	9	9	10 9			WH
	ouro				0,1	± 5%		GD
	prata				0,01	± 10%		SR
	(ausente)					± 20%

* O terceiro anel só é usado quando a tolerância de resistência é menor ou igual a 2%.

Muitas frases pode ser usado como acelerador para lembrar o fim do código de cores do padrão 60757 IEC como N um e M raiva R ien O u J eûner V Oila B ien V ur G reat B êtise.

Os valores padronizados na série E12 (12 valores possíveis por década) são os seguintes: 1,0; 1,2; 1,5; 1.8; 2,2; 2,7; 3,3; 3,9; 4,7; 5,6; 6,8; e 8.2.

Notações de cores em diferentes tipos de resistores
Resistores marcados de acordo com IEC 60757
As muitas formas e cores dos resistores
Os resistores são geralmente oferecidos em bandas nos kits.

Marcação de resistores SMD

Até o tamanho 0603

Os resistores SMD são marcados com um código numérico de três ou quatro caracteres.

Com a marcação de três caracteres, os dois primeiros são os dígitos do valor, o terceiro é o dígito do multiplicador à potência de dez; para valores menores que 10, a posição do separador decimal é representada pela letra R.
Com a marcação de quatro caracteres, os três primeiros são os dígitos do valor, o quarto é o dígito do multiplicador à potência de dez; para valores menores que 100, a posição do separador decimal é representada pela letra R.

Exemplos

Valor	3 caracteres	4 caracteres
0,01 ohm	R01	0R01
0,22 ohm	R22	0R22
1,5 ohm	1R5	1R50
15 ohms	150	15R0
100 ohms	101	100R
4,7 quiloohms	472	4701
12 megaohms	126	1205

Tamanho (0603)

Existe outro tipo de marcação, denominado "EIA-96". Utiliza dois dígitos para o valor e uma letra para o multiplicador, conforme as correspondências abaixo.

Valor :

01 = 100 13 = 133 25 = 178 37 = 237 49 = 316 61 = 422 73 = 562 85 = 750 02 = 102 14 = 137 26 = 182 38 = 243 50 = 324 62 = 432 74 = 576 86 = 768 03 = 105 15 = 140 27 = 187 39 = 249 51 = 332 63 = 442 75 = 590 87 = 787 04 = 107 16 = 143 28 = 191 40 = 255 52 = 340 64 = 453 76 = 604 88 = 806 05 = 110 17 = 147 29 = 196 41 = 261 53 = 348 65 = 464 77 = 619 89 = 825 06 = 113 18 = 150 30 = 200 42 = 267 54 = 357 66 = 475 78 = 634 90 = 845 07 = 115 19 = 154 31 = 205 43 = 274 55 = 365 67 = 487 79 = 649 91 = 866 08 = 118 20 = 158 32 = 210 44 = 280 56 = 374 68 = 499 80 = 665 92 = 887 09 = 121 21 = 162 33 = 215 45 = 287 57 = 383 69 = 511 81 = 681 93 = 909 10 = 124 22 = 165 34 = 221 46 = 294 58 = 392 70 = 523 82 = 698 94 = 931 11 = 127 23 = 169 35 = 226 47 = 301 59 = 402 71 = 536 83 = 715 95 = 953 12 = 130 24 = 174 36 = 232 48 = 309 60 = 412 72 = 549 84 = 732 96 = 976

Multiplicador:

Y ou S=0,01 X ou R=0,1 A=1 B=10 C=100 D=1 000 E=10 000 F=100 000

Resistores SMD soldados, o número após o R está relacionado ao diagrama de blocos do circuito
Atenção, C28 é um C ondensador
D iodos e resistências
resistores ao lado de um circuito integrado

Resistores em redes

Redes de resistores permitem que vários resistores sejam integrados em uma única unidade para atender a necessidades específicas. As caixas geralmente são do tipo SIL, mas também podem ser do tipo DIL . Os resistores podem ser todos conectados a um ponto comum, amplamente usado para resistores pull-up ou para os resistores limitadores de corrente de telas de 7 segmentos . Existem também alguns em que as terminações são conectadas a divisores de voltagem .

Notas e referências

(en) Horowitz, Hill, The Art of Electronics , Cambridge University Press ,2015, 1192 p. ( ISBN 978-0-521-80926-9 )
Condutores ôhmicos: frase mnemônica , no site de ciências da faculdade Crochepierre (acessado em 25 de outubro de 2016)