Resistncia Objetivos Familiarizarse com os parmetros que determinam
Resistência
Objetivos § Familiarizar-se com os parâmetros que determinam a resistência de um elemento. § �� Compreender os efeitos da temperatura sobre a resistência de um material e como calcular a mudança da resistência de acordo com a temperatura. § �� Desenvolver uma compreensão sobre os supercondutores. § �� Familiarizar-se com a ampla comercialmente disponíveis. § �� Conhecer a variedade de elementos e como suas resistências terminais são controladas. gama de resistores
Resistência: fios circulares § A resistência de qualquer material deve-se principalmente a quatro fatores: 1. 2. 3. 4. Material. Comprimento. Área de seção transversal. Temperatura do material. § Os três primeiros elementos estão relacionados pela seguinte equação básica para resistência:
Resistência: fios circulares § O material é identificado por um fator chamado resistividade, que usa a letra grega rho (r) como símbolo e é medido em CM-Ω/pés.
Mils circulares (CM) § O mil é uma unidade de medida de comprimento que se relaciona à polegada por § Por definição, um fio com um diâmetro de 1 mil possui uma área de 1 mil circular (CM),
Mils circulares (CM) § O resultado interessante de uma definição como essa é o de que a área de um fio circular em mils circulares pode ser definida por: § Verificação da equação:
Tabelas de fios § A tabela de fios foi idealizada originariamente para padronizar as dimensões dos fios produzidos pelos fabricantes nos Estados Unidos. § As dimensões escolhidas possuem uma relação interessante entre si: § A área é duplicada a cada três números reduzidos do calibre, aumentando por um fator de 10 a cada redução em 10 no calibre. § As dimensões reais de alguns dos fios são mostradas na figura a seguir com algumas de suas áreas de aplicação.
Tabelas de fios
Efeitos da temperatura § Nos bons condutores, o aumento da temperatura resulta em aumento do nível de resistência. § Em decorrência disso, os condutores têm um coeficiente de temperatura positivo. § O gráfico abaixo apresenta um coeficiente de temperatura positivo:
Semicondutores § Nos materiais semicondutores, o aumento da temperatura resulta na diminuição do valor da resistência. § Consequentemente, os semicondutores têm coeficientes de temperatura negativos. § Assim como acontece com os semicondutores, o aumento de temperatura resulta na diminuição da resistência dos isolantes. § O resultado é um coeficiente de temperatura negativo. § A figura a seguir revela que para o cobre a resistência aumenta quase de forma linear com o aumento da temperatura.
Temperatura absoluta inferida (Ti)
Temperatura absoluta inferida (Ti) § Temperaturas absolutas inferidas (Ti):
Coeficiente de temperatura da resistência § Há uma segunda equação popular para o cálculo da resistência de um condutor em diferentes temperaturas. Definindo: § como o coeficiente de temperatura da resistência à temperatura de 20 °C e R 20 como a resistência da amostra a 20 °C, a resistência R 1 à temperatura T 1 é determinada por:
Coeficiente de temperatura da resistência § A equação anterior pode ser escrita da seguinte maneira: § Quanto maior o coeficiente de temperatura da resistência de um material, mais sensível será o nível de resistência a mudanças de temperatura.
PPM/°C § Para os resistores, assim como para os condutores, a resistência oscila com as variações de temperatura. § Essa especificação é normalmente fornecida em partes por milhão por grau Celsius (PPM/°C), dando uma indicação imediata da sensibilidade do resistor à variação de temperatura. § Na forma de equação, a variação de resistência é dada por:
Tipos de resistores § O mais comum dos resistores fixos de baixa potência é o resistor de filme:
Tipos de resistores § O mais comum dos resistores fixos de baixa potência é o resistor de filme:
Tipos de resistores § Resistores de composição fixa:
Tipos de resistores § Resistores fixos de óxido metálico com diferentes especificações de potência:
Tipos de resistores § Vários tipos de resistores fixos:
Tipos de resistores § Vários tipos de resistores fixos:
Tipos de resistores § Vários tipos de resistores fixos:
Tipos de resistores § Vários tipos de resistores fixos:
Tipos de resistores § Vários tipos de resistores fixos:
Tipos de resistores § Vários tipos de resistores fixos:
Tipos de resistores § Vários tipos de resistores fixos:
Resistores variáveis § Quando um dispositivo de dois ou três terminais é usado como resistor variável, em geral ele é denominado reostato. § Se um dispositivo de três terminais é utilizado para controlar níveis de tensão, comumente ele é denominado potenciômetro.
Resistores variáveis § Potenciômetro: externo; interno; circuito equivalente:
Resistores variáveis § Componentes resistivos de um potenciômetro: entre os terminais externos; entre o cursor móvel e cada terminal externo:
Resistores variáveis § Resistores variáveis - trimmer de 4 mm:
Resistores variáveis § Resistores variáveis - elementos condutivos de plástico e metalocerâmica; resistor de três pontos com bobina de fio:
Código de cores e valores padronizados de resistores
Código de cores e valores padronizados de resistores § O mesmo esquema de cores para representar números é usado para todos os elementos importantes de circuitos elétricos. § Alguns fabricantes preferem usar um código de cores de cinco faixas. § Para quatro, cinco ou seis faixas, se a tolerância for menor do que 5%, as cores a seguir serão usadas para refletir a porcentagem de tolerância: marrom = ± 1%, vermelho = ± 2%, verde = ± 0, 5%, azul = ± 0, 25% e violeta = ± 0, 1%
Condutância § Quando calculamos o inverso da resistência de um material, obtemos uma medida da facilidade com que o material conduz eletricidade. § Essa grandeza é denominada condutância, cujo símbolo é G e cuja medida é dada em siemens (S). § Na forma de equação, a condutância é definida por: § Na forma de equação, a condutância é expressa por:
Ohmímetros § O ohmímetro é um instrumento usado para realizar, entre outras, as seguintes tarefas: 1. Medir a resistência de um elemento individual ou de elementos combinados. 2. Detectar situações de circuito aberto (resistência alta) e de curto-circuito (resistência baixa). 3. Verificar a continuidade das conexões de um circuito e identificar fios em um cabo com múltiplas vias. 4. Testar alguns dispositivos semicondutores (eletrônicos).
O quarto elemento — o memristor § O memristor é um dispositivo cuja resistência aumenta com o aumento no fluxo de carga em uma direção e diminui na medida em que o fluxo de carga diminui na direção inversa. § Além disso, e também de suma importância: ele mantém seu nível novo de resistência quando se remove a excitação. § Uma analogia aplicada com frequência para descrever a ação de um memristor é o fluxo de água através de um cano. § Quanto menor o cano, maior sua resistência, e quanto maior o diâmetro, menor é a resistência.
Supercondutores § Supercondutores são condutores de carga elétrica que, para todos os fins práticos, têm resistência zero. § Um termistor é um dispositivo semicondutor de dois terminais cuja resistência, como o próprio nome sugere, é sensível à variação de temperatura. § A célula fotocondutora é um dispositivo semicondutor de dois terminais cuja resistência é determinada pela intensidade da luz incidente em sua superfície exposta. § Varistores são resistores dependentes da tensão ou voltagem não lineares, cuja resistência depende da tensão aplicada, usados para suprimir transitórios de alta-tensão.
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