AS RESISTÊNCIAS - Parte I

As Resistências são um dos componentes mais vulgares e generalizados em qualquer circuito electrónico. Normalmente, estas constituem cerca de 3/4 do total dos elementos de um circuito. Inclusive os circuitos integrados têm as Resistências como os elementos maioritários dos seus circuitos electrónicos internos.
 Daí que, por serem os componentes mais utilizados, as Resistências tenham uma grande importância na qualidade geral de qualquer sistema electrónico. Embora essa importância seja mais saliente para os circuitos electrónicos analógicos (Rádio, TV, emissores, etc), também na Electrónica Digital é fundamental que estes componentes cumpram as suas especificações dentro de determinados limites.

A resistência eléctrica é uma propriedade de todos os elementos e é originada pelos choques entre os electrões móveis e os átomos de estrutura molecular desses elementos, quando lhes é aplicada uma tensão eléctrica.



Como vimos no início, foi esta propriedade que inicialmente classificou os materiais como isoladores, semicondutores e bons condutores. Logicamente que os materiais utilizados para a fabricação das Resistências deverão ser maus condutores de electricidade. A unidade de resistência eléctrica no sistema internacional — SI — é o Ohm (Ω). Esta unidade provém directamente da aplicação da conhecida Lei de Ohm, que relaciona os valores instantâneos da tensão e da intensidade da corrente num circuito eléctrico.

A resistência dos elementos depende da sua estrutura atómica, da sua geometria (comprimento e área da secção) e varia com a temperatura.



Uma Resistência é sempre um limitador de corrente ou, noutros termos, é um agente transformador da tensão em corrente (pela Lei de Ohm — (I = V/R ). Na Fig. S1 apresentam-se as duas representações típicas para uma Resistência, utilizadas nos esquemas dos circuitos electrónicos e, certamente, suas conhecidas. 

Fig. S1 — Representações esquemáticas de
uma Resistência.

Nos esquemas da Fig. S2 relembram-se os modos de associação de Resistências, bem como a determinação do respectivo valor óhmico total.

Assim, temos:

I) ASSOCIAÇÃO DE RESISTÊNCIA EM SÉRIE:

II) ASSOCIAÇÃO   DE   RESISTÊNCIAS EM PARALELO:

III) ASSOCIAÇÃO   MISTA   DE   RESISTÊNCIAS EM SÉRIE  E  EM PARALELO:

Decompõe-se o conjunto de Resistências em grupos parcelares de Associações em série e em paralelo. Fica, portanto: 

A Resistência total equivalente fica:

Fig. S2 — Associação de Resistências:

I) Associação de 2 Resistências em série.

II) Associação de 3 Resistências em paralelo.

III) Associação em série e em paralelo de vá-
rias Resistências.

IDENTIFICAÇÃO DOS VALORES DUMA RESISTÊNCIA

Vamo-nos agora ocupar dos códigos de identificação impressos no corpo das Resis-
tências. Há dois processos de identificação utilizados pelos fabricantes:

— De forma directa, por leitura imediata dos números e letras impressos.

— Duma maneira indirecta, por intermédio da utilização dum código de cores.  


Nos exemplos da Fig. S3 abordam-se os diversos métodos para identificação dos valores e características de uma Resistência. Em relação aos dois primeiros casos, a identificação é imediata, visto que os valores estão inscritos directamente. Os outros dois casos obedecem a um código de cores bem conhecido: 

MÉTODO DOS ANÉIS DE COR — É o processo mais divulgado e consiste na pintura de vários anéis coloridos em torno do corpo cilíndrico do componente. Este método não é exclusivo das resistências, pois também se utiliza nas Bobines de Choque, nos Condensadores e nos Díodos. Na Fig. S3 — III, mostra-se uma Resistência identificável por este processo. Como vê, ela é composta por 4 bandas coloridas, das quais as duas primeiras indicam os primeiros algarismos significativos, a terceira apresenta o valor (múltiplo de 10) pelo qual devem ser multiplicados aqueles dois algarismos e a última refere a tolerância.

MÉTODO CORPO, TOPO E PINTA


Neste método (Fig. S3 — IV) o código de cores é o mesmo, só que agora a disposição dessas cores é apresentada com outro significado. As cores que aparecem respectivamente no corpo e no topo dão o primeiro e o segundo valor dos algarismos significativos, enquanto que a cor da pinta indica o factor multiplicativo. 
Neste método não é fornecida a tolerância. Hoje em dia, este processo de identificação é muito pouco divulgado.

Fig. S3 — Identificação do valor das Resistên-
cias:

I)  Método directo — Onde está 220 K leia-se
220 Kilo-Ohms ou 220 000 Ohms.

II)  Método directo — Onde estão 18 M, 5% e 2
W, leiam-se respectivamente 18 Mega-Ohms
(18 000 000 Ohms), 5% de tolerância e 2 Watts
como potência máxima dissipável.

III)    Método de identificação pelos anéis de
cor — Resistência de 470 Ohms e 5% de tole-
rância.

IV)  Método do corpo, topo e pinta — Resistên-
cia de 6,8 Kilo-Ohms.

TOLERÂNCIA

Ao fabricar uma Resistência, procura-se que ela tenha um determinado valor óhmico. Contudo, devido ao método de fabricação e a factores imprevisíveis, não se conse-
gue estipular um valor rigoroso, pelo que o valor óhmico de duas Resistências idênticas nunca é precisamente o mesmo. Entra aqui o conceito de tolerância da Resistência, que nos indica
os valores máximo e mínimo, em relação ao valor óhmico nominal, em que aquela pode variar.


Por exemplo, suponha que tem uma Resistência "Standard" de carvão que apresenta o valor óhmico de 220 KΩ e 5% de tolerância (4.a Banda dourada). Então, os limites máximo e mínimo em que se deverá situar o valor óhmico real daquela Resistência são:

MÁXIMA POTÊNCIA ADMISSÍVEL 


Como deve saber, a passagem duma corrente eléctrica numa resistência vai impor uma transformação da correspondente energia eléctrica em energia calorífica, o que motiva um au-
mento da temperatura naquele componente. É portanto necessário que a Resistência dissipe essa energia térmica para o meio ambiente circundante, senão corre o risco de se queimar ou carbonizar. É fundamental determinar a potência máxima dissipada pelo cir-
cuito na Resistência para a dimensionar correctamente. Para os circuitos que funcionam em corrente contínua (caso dos circuitos digitais, que operam com amplitudes constantes) esse
valor é facilmente definido por intermédio da Lei de Joule: 

Esta expressão pode ainda apresentar as seguintes formas, por aplicação directa da Lei de Ohm (I = V/R ou V = RI):

Normalmente, a potência máxima dissipável numa Resistência é identificada pelas suas dimensões. Por exemplo, as Resistências de carvão têm dimensões normalizadas para potências máximas de 1/8 W, 1/4 W, 1/3 W, 1/2 W, 1 W, 2 W e 3 W (ver Fig. S4). Para dissi-
pações maiores (5 W, 10 W e mais) Utiiizam-se Resistências bobinadas.

Fig. S4 — Comparação das dimensões de Re-
sistências fixas de carvão com 1/4 W, 1/2 W e 1W.