O resistor é o componente eletrônico mais básico e simples a se estudar, e também é o mais utilizado em sistemas eletrônicos. Ohm verificou em seus estudos que ao aumentar a tensão que passa por uma resistência, sua corrente também aumenta de forma linear. Quer entender melhor o que isso significa e, ainda, saber ao que esse estudo deu origem? Continue lendo e confira os tópicos que serão abordados nesse conteúdo:
Uma breve história sobre Ohm
As Leis de Ohm
O que é o resistor e como ele funciona?
Conheça os diversos tipos de resistores e suas aplicações
Quais as principais aplicações na eletrônica básica?
Conteúdo extra
Uma breve história sobre Ohm
Nascido em 16 de marco de 1787 em Erlangen, na Alemanha, Georg Simon Ohm, se tornaria mais tarde um físico e matemático muito importante para a eletrônica.
O grande desejo de Ohm era o de lecionar em uma universidade e conseguiu uma oportunidade na Universidade de Colônia, porém, com o teste de admissão, foi pedido que publicasse um trabalho inédito. Assim, o professor começou a trabalhar em seu artigo “O circuito galvânico analisado matematicamente”, que se tornaria um dos mais importantes da eletrônica.
Em seu trabalho, Ohm estudou o comportamento da eletricidade quando utilizados fios de comprimentos, espessuras e materiais diversos. Através de um estudo empírico, constatou fórmulas matemáticas relativamente simples que explicavam um fenômeno batizado de resistência elétrica. A resistência elétrica é a capacidade que um material tem de se opor à passagem de corrente.
As Leis de Ohm
1ª Lei de Ohm
Ohm verificou em seus estudo que ao aumentar a tensão que passa por uma resistência, sua corrente também aumenta de forma linear. Com isso, propôs a primeira lei “A resistência de um condutor é diretamente proporcional à tensão aplicada em seus terminais e inversamente proporcional à corrente que o percorre”, ou seja:
2ª Lei de Ohm
A segunda lei se baseia nas características que influenciam na resistência elétrica de um material, foi verificado que:
A resistência aumenta e diminui na mesma proporção que o comprimento do condutor;
A resistência diminui quando a seção transversal do fio, ou seja, o raio do fio, aumenta;
A resistência de cada material é única – resistividade elétrica (representado pela letra grega rô - ρ);
A resistência também é influenciada pelo calor, porém não é fixo se aumenta ou diminui a resistência.
Dessa forma, foi proposta a segunda lei : “A resistência de um condutor é diretamente proporcional ao seu comprimento e inversamente proporcional à sua área de seção transversal”, ou seja:
O que é o resistor e como ele funciona?
Sendo representado pela letra R com sua medida no Sistema Internacional de Unidades (SI) sendo Ohm (representado pela letra grega ômega - Ω). Os resistores são componente capazes de se oporem a passagem de corrente, “resistindo” ao fluxo e , dessa forma, diminuindo sua intensidade ao passo que geram calor, dai o nome resistor.
O papel básico do resistor é o de transformar energia elétrica em energia térmica através do Efeito Joule, encontrados em chuveiros elétricos, ferro de passar roupa, aquecedores, fornos elétricos etc, com essa finalidade de gerar calor.
Porém, não são usados apenas para produzir calor. Por sua capacidade de diminuir a corrente elétrica, os resistores também podem ser usados para controlar a diferença de potencial (DDP) (ou tensão) em determinados trechos de um circuito.
Conheça os diversos tipos de resistores e suas aplicações
O resistor tem duas classificações, sendo elas fixo ou variável. Os resistores fixos são projetados com um filme, podendo ser de carbono, metal ou outros materiais, e não possuem grandes variações em seu valor conforme a temperatura ou luminosidade.
O resistor fixo
Ou apenas chamado de resistor, é um componente feito com um filme que conforme o material utilizado, como citado anteriormente, irá interferir em sua precisão. Esses resistores não possuem polaridade, então não tem forma certa de conectá-lo ao circuito, além disso, em seu tamanho PTH (pin through hole - terminal através do buraco, ou seja, é o componente que atravessa a placa) eles possuem faixas coloridas, as quais indicam o valor de sua resistência, através do código de cores abaixo.
Fonte: Athos Electronics
Potenciômetro
O potenciômetro é um tipo de resistor variável, onde essa variação se deve de forma manual. Ao girar o potenciômetro a ponta interna dele se movimenta, podendo aumentar ou diminuir a resistência conforme a posição dessa ponteira.
Esses componentes possuem três terminais, o terminal do meio é a referência, ou seja, ao deixar a alavanca do potenciômetro exatamente no meio, teríamos metade da resistência total de qualquer uma das pontas, enquanto que de uma ponta a outra temos a resistência total.
Essa variação na resistência interfere na quantidade de corrente que passa, ou não, pelo circuito, dessa forma é possível controlar alguns parâmetros de componentes eletrônicos. A sua aplicação mais comum é no controle do volume em aparelhos de som.
Termistor
O termistor é um resistor que varia sua resistência conforme a temperatura. Eles podem ser NTC (Negative Temperature Coefficient), o qual diminui sua resistência com o aumento de temperatura, ou PTC (Positive Temperature Coefficient), aumenta sua resistência com o aumento da temperatura. Sua aplicação mais comum é em circuitos destinados ao controle da temperatura.
LDR
O LDR (Light Dependent Resistor) é um resistor semelhante ao termistor, com resistência variável, porém é dependente de luz: tipicamente sua resistência diminui quanto mais luz incide nele, logo ele pode chegar à resistências muito elevadas no escuro. Devido à essa variação conforme a luminosidade, sua aplicação mais comum é em postes da cidade, nos quais conforme anoitece, eles acendem aos poucos automaticamente.
Quais as principais aplicações na eletrônica básica?
Aplicação do resistor fixo
Um forma simples para entender o uso de um resistor, é ligar um LED. Por exemplo, em um circuito temos uma fonte de 5V, porém nosso LED D1 usa tensão de 3V até 3.2V e precisa de uma corrente de 30 mili Ampére (mA), logo, precisamos alterar o valor dessa tensão para que o LED não queime. Qual seria o valor do resistor R1 nesse caso?
Assumindo 3V para o LED funcionar, devemos passar 3V para o LED e “segurar” 2V no resistor. Assim, temos, pela primeira Lei de Ohm:
R = V/i
R = 2V/ 30mA
R = 666,67 Ω
Aplicação do potenciômetro
No mesmo circuito, podemos adicionar um potenciômetro.
Porém não devemos tirar R1, pois R2 pode ter uma resistência próxima a zero em determinado momento, o que queimaria o LED pela tensão da fonte. Nesse caso, ao variar a resistência de R2 teríamos uma diminuição do brilho do LED, por conta da menor corrente que "passaria" no circuito.
Aplicação do Termistor e do LDR
Como o termistor e o LDR também são resistores variáveis, é possível trocar o potenciômetro por eles, fazendo a luminosidade do LED ser controlado pela temperatura, ou pela luminosidade do ambiente.
Nesse primeiro circuito, caso o termistor seja NTC o aumento da temperatura fará o LED brilhar mais, se for PTC esse aumento de temperatura diminuirá o brilho.
Já no segundo circuito, como tipicamente o LDR diminui sua resistência com a incidência de luz, o LED aumentará seu brilho quanto mais luz incidir no LDR, ficando apagado no escuro.
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Podemos criar associações de resistores, permitindo uma maior flexibilidade ao utilizá-los. Existem as associações em série e em paralelo. Para essas associações também é possível encontrar uma resistência equivalente, ou seja, um resistor que ao substituir a associação, mantém o mesmo nível de tensão e corrente.
Associação de resistores em série
Na associação em série, as tensões em cada resistor são diferentes, mas a corrente que os percorre é a mesma. Nesse caso, a resistência equivalente (Req) é a soma das resistências em serie: Req = R1+R2+... +Rn.
Associação de resistores em paralelo
Na associação em paralelo, a tensão nos resistores é a mesma e a corrente se divide proporcionalmente entre a resistências. Para a associação em paralelo, a resistência equivalente é a soma dos inversos das resistências: Req = 1/R1 + 1/R2 +...+1/Rn, sempre a resistência equivalente nessa associação será menor que a menor resistência do arranjo.
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