Apostila de Física 26 – Resistores

Apostila de Física 26 – Resistores
1.0 Definições
Efeito térmico ou efeito joule:
Transformação de energia elétrica em energia térmica.
Choque dos elétrons livres contra os átomos dos condutores.
Causa elevação da temperatura do condutor.
Resistores – Elemento do circuito cuja única função é efetuar a conversão de
energia elétrica em energia térmica.
Condutores líquidos e gasosos não são simples resistores – Ocorrem efeitos
químicos.
Lei de Ohm – Mantida a temperatura constante, o quociente da ddp aplicada pela
respectiva intensidade elétrica resulta em uma constante característica do resistor.
A grandeza ‘R’ é chamada de resistência elétrica do resistor:
Não depende da ddp aplicada ao resistor nem da intensidade de corrente
elétrica.
Depende do condutor e de sua temperatura.
Lei de Ohm por outra perspectiva – O quociente nos terminais de um resistor
pela intensidade elétrica que o atravessa é igual à resistência do resistor.
Resistor que obedece à lei de Ohm – Resistor ôhmico.
Representação do resistor em circuitos elétricos:
Em resistores diferentes sob a mesma ddp, quem tiver o maior valor de R é
atravessado por uma corrente elétrica menor – Inversamente proporcionais.
Resistência elétrica dificulta a passagem da corrente elétrica.
Resistência elétrica muito pequena:
São representados por uma linha contínua.
Os fios são denominados apenas de condutores – Ligar os elementos do
circuito.
O efeito Joule é desprezado.
Unidade de resistência elétrica:
Ohm (Ω) – Volt por Ampère.
Quiloohm (k Ω) – 10³ Ω.
2.0 Curvas Características
2.0 Resistores Ôhmicos
Função linear entre a ddp e a corrente elétrica – Condutor linear.
A reta no gráfico nasce da origem.
O coeficiente angular é numericamente igual à resistência elétrica.
Mudança de sinal nas coordenadas – Inversão nos sinais da ddp no sentido da
corrente elétrica.
2.1 Resistores Não-Ôhmicos
A curva característica passa pela origem.
Não é uma reta – Condutores não-lineares.
Resistência aparente:
A curva do gráfico é determinada experimentalmente.
A resistência aparente em cada ponto será numericamente igual ao coeficiente
angular da secante que passa na origem e no ponto considerado.
3.0 Lei de Joule
Um resistor transforma toda a energia recebida de um circuito em energia
térmica – Um resistor dissipa energia elétrica que recebe do circuito.
Potência do resistor:
Energia elétrica transformada em energia térmica:
Lei de Joule – A energia elétrica dissipada num resistor, num dado intervalo de
tempo, é diretamente proporcional ao quadrado da intensidade de corrente elétrica que o
percorre.
Ddp constante – A potência elétrica é inversamente proporcional à sua
resistência elétrica:
4.0 Resistividade
A resistência elétrica depende do material que o constitui, de suas dimensões e
de sua temperatura:
É diretamente proporcional ao seu comprimento.
Inversamente proporcional à sua área de seção transversal.
Dependente do material que o constitui.
– Resistividade do material.
L – Comprimento.
A – Área.
Unidade da resistividade:
Ohm vezes metro (Ω.m).
Usa-se mais ohm vezes centímetro (Ω.cm).
A resistividade do material varia com a temperatura.
Variações de temperatura de até 400°C – Variação de resistividade linear.
α – Coeficiente de temperatura.
20°C é a temperatura inicial mais usada.
O material será considerado isolante se tiver resistividade de 10-6 a 10-4 Ω.cm
(20°C).
O material será considerado condutor se tiver resistividade de 1012 a 1018 Ω.cm
(20°C).
Metais puros:
Aumentam a resistividade com o aumento de temperatura.
Possuem coeficientes de temperatura positivos.
Ligas metálicas – Manganina e Constantan:
Praticamente não variam a resistividade e a resistência com o aumento de
temperatura.
Possuem coeficientes de temperatura nulos.
Grafite:
A resistividade diminui com o aumento de temperatura.
Possuem coeficientes de temperatura negativos.
5.0 Tipos Usuais de Resistores
Resistor de fio:
Pedaço de fio composto por ligas metálicas.
Uso dos metais – Possuem um comprimento muito grande para compensar
as áreas pequenas das seções transversais.
Resistor de carvão:
Suporte isolante coberto de uma fina camada de carvão com 2 terminais
metálicos.
Usado em circuitos de rádio e televisão.
Uso do grafite – Resistores pequenos de alta resistência.
6.0 Código das Cores
O valor da resistência elétrica pode vir nos resistores por um código de cores.
As faixas devem ser lidas da extremidade para o centro:
Primeira faixa – Indica o primeiro algarismo do valor da resistência
elétrica.
Segunda faixa – Indica o segundo algarismo do valor da resistência
elétrica.
Terceira faixa – Indica o número de zeros que devem ser acrescentados à
direita dos dois algarismos anteriores.
Quarta faixa:
Opcional.
Indica a imprecisão ou a tolerância do valor da resistência.
Prateada – Imprecisão de 10%.
Dourada – Imprecisão de 5%.
Inexistência – Tolerância de 20% para mais ou para menos.
COR
Preto Marrom Vermelho Laranja Amarelo Verde Azul Violeta Cinza Branco
1
2
3
4
5
6
7
8
9
ALGARISMO 0