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Mar 01, 2024

O que há para saber sobre resistores?

Resistor: Um pedaço passivo de material que resiste ao fluxo de corrente elétrica. Um terminal é conectado a cada extremidade. O que poderia ser mais simples? Acontece que não é nada tão simples.

Resistor: Um pedaço passivo de material que resiste ao fluxo de corrente elétrica. Um terminal é conectado a cada extremidade. O que poderia ser mais simples?

Acontece que não é nada tão simples. Temperatura, capacitância, indutância e outros fatores desempenham um papel importante para tornar o resistor um componente bastante complexo, afinal. Até mesmo seus usos em circuitos são muitos, mas aqui focaremos apenas nos diferentes tipos de resistores de valor fixo, como eles são feitos e o que os torna desejáveis ​​para diferentes aplicações.

Vamos começar com um simples e um dos mais antigos.

Eles são frequentemente chamados de resistores “antigos” e foram amplamente utilizados na década de 1960, mas com a introdução de outros tipos de resistores e seu custo relativamente alto, eles são menos usados ​​agora. Eles consistem em uma mistura de pó cerâmico e carbono unidos por resina. O carbono é um bom condutor elétrico e quanto maior a concentração de carbono na mistura, menor será a resistência. Os fios estão presos às extremidades. Eles são então revestidos com tinta ou plástico como isolante e listras de cores diferentes são pintadas para indicar o valor de resistência e tolerância.

A resistência desses resistores de composição de carbono pode ser alterada permanentemente pela longa exposição à alta umidade, sendo sobrecarregada pela tensão e pelo superaquecimento durante a soldagem. As tolerâncias são de 5% ou mais. Dado que são basicamente um cilindro sólido, eles têm boas características de alta frequência. Eles também têm uma boa capacidade de resistir à sobrecarga de calor comparável ao seu pequeno tamanho e por isso ainda são usados ​​em fontes de alimentação e controles de soldagem.

No entanto, a idade deles não me impediu de usar uma sacola deles que comprei em uma loja de segunda mão para compensar as diferentes resistências necessárias para um reprodutor de música com temporizador 555. Esse é o meu kludge que você vê na foto acima.

O coeficiente de resistência de temperatura (TCR) dos resistores de filme de carbono é normalmente em torno de 200 e 500 ppm/C. 200 ppm/C significa que para cada 1C a resistência não mudará mais de 200 ohms para cada 1 Mohm do valor do resistor. Em termos percentuais é uma variação de 0,02%/C. Portanto, para uma mudança de temperatura de 80°C, 200 ppm/C significa uma mudança de 1,6% na resistência ou 16 quilohms.

Os resistores de filme de carbono normalmente variam de 1 ohm a 10 quilohms, têm classificações de potência de 1/16 W a 5 W e podem suportar tensões na casa dos quilovolts. Os usos típicos são para fontes de alimentação de alta tensão, raios X, lasers e radares.

O filme de metal é feito de forma semelhante ao filme de carbono, depositando uma camada de metal (geralmente níquel-cromo) na cerâmica e depois esculpindo uma hélice no metal. De acordo com um documento do fabricante Vishay, após a fixação dos terminais, a hélice era anteriormente aparada por esmerilhamento ou jato de areia, mas hoje em dia o aparamento é feito com laser. O resultado é então revestido com laca e rotulado usando código de cores ou texto real.

A mudança de resistência do filme metálico devido à temperatura é menor que a do filme de carbono. O TCR do filme metálico está entre 50 e 100 ppm/C, o que para 50 ppm/C equivale a 0,005%/C. Usando o mesmo exemplo do filme de carbono de 1 Mohm acima, para uma mudança de temperatura de 80°C, 50 ppm/C equivale a uma mudança de 0,4% ou 4 quilohms.

O filme metálico também começa com uma tolerância mais baixa, 0,1%. Eles também possuem boas características de ruído, baixa não linearidade e boa estabilidade a longo prazo, além de uma ampla gama de utilizações.

É praticamente o mesmo que resistores de filme metálico, exceto que o metal geralmente é óxido de estanho contaminado com óxido de antimônio para resistência. Isto proporciona um desempenho melhor do que o filme de carbono ou o filme de metal em termos de classificação de tensão, sobrecargas, surtos e altas temperaturas. Enquanto os resistores de filme de carbono são classificados para aproximadamente 200°C e os de filme de metal, 250-300°C, o óxido metálico funciona com 450°C. No entanto, eles têm propriedades de estabilidade inferiores.

Os resistores de fio enrolado são feitos enrolando um fio em torno de um cilindro de plástico, cerâmica ou fibra de vidro. Como o fio pode ser cortado em um comprimento preciso, ele pode ter um valor de resistência de alta precisão com uma tolerância de 0,1% ou melhor. Para obter uma alta resistência o fio deve ser muito fino e muito longo. O fio pode ser fino para classificações de potência mais baixas ou mais grosso para classificações de potência mais altas. Pode ser feito de várias ligas, incluindo níquel-cromo, cobre, prata, ferro-cromo e tungstênio.