Resistência electrica e Lei de ohm - e-learning-IEFP

Resistência Eléctrica
Definição de resistência
Notas:
A resistência é uma medida da oposição que a matéria oferece à
passagem de corrente eléctrica. Os materiais são designados por
condutores, semicondutores ou isoladores, conforme a oposição que
oferecem, seja ela reduzida, média ou elevada.
Tipos de resistências
A resistência é um dos elementos mais utilizados nos circuitos, sendo
que existem resistências:
• Fixas;
• Variáveis;
• Ajustáveis;
• Integradas;
• Discretas;
• De conversão de grandezas não eléctricas em grandezas
eléctricas.
Relativamente a estas últimas, existem:
• As Termo-resistências e os termístores (sensíveis à
temperatura);
• As Foto-resistências (sensíveis ao fluxo luminoso);
• As Magneto-resistências (sensíveis à força magnética);
• As Piezo-resistências (sensíveis à torção/ elasticidade de um
determinado material);
• As Químio-resistências (sensíveis a alterações químicas).
Resistências fixas
O seu valor nominal é pré-estabelecido durante o processo de fabrico
das mesmas. São utilizadas para construir circuitos com componentes
discretos em placas de circuito impresso ou de montagem. Podem ser
de carvão, de película ou camada fina ou de fio bobinado.
Pot. Máx.: 2 W @ 70ºC
Tolerância: 5%
C. Temp.: -150/-1000 ppm/ºC
Resist.Isola: 1GΩ
Tensão Máx.: 700 V
Fig.1 – Resistência de Carvão.
Fig.2 – Interior de uma resistência de carvão.
Notas:
Pot. Máx.: 1/8 W @ 70ºC
Tolerância: 0.1%
Coef. Temp.: +/- 15 ppm/ºC
Tensão Máx.: 200 V
Fig.3 – Resistência de Película Fina Metálica.
(a)
(b)
Fig.4 – Interior de uma Resistência de Película Fina Metálica.
Pot. Máx.: 4 W
Tolerância: 5%
Coef. Temp.: 200~400 ppm/ºC
Fig.5 – Resistência Bobinada (com invólucro cerâmico e núcleo de fibra de vidro).
Resistências variáveis
Tal como o seu nome indica, o seu valor pode ser ajustado de acordo
com as necessidades. São também designadas por reóstatos,
potenciómetros ou, como se designa em inglês, trimmers. Utilizam-se
em aplicações nas quais se exige a afinação ou a variação continuada
do valor nominal de uma resistência.
Exemplos da aplicação de resistências variáveis: controlo do volume
de som de um rádio; controlo do brilho ou contraste de um monitor
TV; ajuste do período de oscilação em circuitos temporizadores, etc.
Notas:
Fig.6 – Algumas Representações de Resistências Variáveis.
Dimensão: 10 mm
Pot. Máx..: 0.5 W @ 70ºC
Tolerância: 10%
Coef. Temp.: +/- 100 ppm/ºC
25 voltas
Fig.7 – Resistência Variável Cermet Multi-volta.
Dimensão: 20 mm, linear
Pot. Máx..: 0.4 W @ 40ºC
Tolerância: +/- 20%
1 volta
Fig.8 – Resistência Variável de Carvão.
(a)
(b)
Fig.9 – Constituição de uma Resistência Variável de Carvão.
Lei de OHM
Notas:
Definição e fórmula matemática
A Lei de Ohm estabelece a relação existente entre a corrente e a
tensão eléctrica aos terminais de uma resistência. O parâmetro R,
designado por resistência eléctrica, é expresso em “ohm”.
Sendo a lei de Ohm uma relação entre duas unidades diferentes,
podemos dizer que a resistência eléctrica de um condutor é
directamente proporcional à tensão aplicada aos seus terminais e
inversamente proporcional à corrente que o percorre.
Assim sendo, a fórmula da Lei de Ohm pode ser expressa da seguinte
forma:
V
I
R=
Em que:
R – Resistência expressa em Ohm´s (Ω).
V – Tensão expressa em Volts (V).
I – Intensidade da corrente expressa em Amperes (A).
A Lei de Ohm permite três interpretações distintas:
(i)
Para uma determinada tensão aplicada, a corrente é
inversamente proporcional à resistência eléctrica do
elemento;
I=
(ii)
V
R
Para uma determinada corrente aplicada, a tensão
desenvolvida aos terminais do elemento é proporcional
à resistência;
V = R.I
(iii)
A resistência de um elemento é dada pelo quociente
entre a tensão e a corrente aos seus terminais.
R=
V
I
Exemplo prático das três interpretações
No caso dos circuitos representados na Figura 10, verifica-se que:
(a)
•
(a) Símbolo da resistência;
•
(b) a corrente na resistência é dada por I= V/R = 5A;
•
(c) a tensão aos terminais da resistência é V= RxI = 5V;
•
(d) o valor da resistência é R=V/I=10Ω.
(b)
(c)
(d)
Fig.10 – (a) Resistência Eléctrica; (b) Determinação da Corrente sabendo o valor da
tensão e da resistência; (c) Determinação da tensão sabendo o valor da corrente e da
resistência; (d) Determinação da Resistência sabendo o valor da corrente e da tensão.
Representação gráfica
A representação gráfica da Lei de Ohm consiste numa recta com
ordenada nula na origem e declive coincidente com o parâmetro R (ou
G) (Figura 2). É importante associar esta relação linear tensãocorrente à presença de um elemento do tipo resistência, mesmo em
dispositivos electrónicos relativamente complexos como o transístor.
Fig. 11 – Representação gráfica da Lei de Ohm.
Notas: