Resistência Elétrica: O que é
A resistência elétrica é um dos principais atributos em um circuito elétrico – ela determina a corrente que flui para uma determinada tensão.
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Nosso tutorial sobre Resistência Inclui:
O que é resistência | Lei de Ohms | Condutores ôhmicos e não ôhmicos | Resistência da lâmpada de incandescência | Resistividade | Tabela de resistividade para materiais comuns | Coeficiente de temperatura de resistência | Coeficiente de tensão de resistência, VCR | Condutividade elétrica | Resistores em série e em paralelo | Tabela de resistores paralelos
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Existem três medições básicas que podem ser feitas em um circuito elétrico. Tensão e corrente são os dois primeiros, e o terceiro é a resistência.
Como a resistência elétrica é um conceito tão básico em circuitos elétricos e eletrônicos, é necessário responder a algumas perguntas: o que é resistência, o que são resistores e como a resistência afeta os circuitos.
O que é resistência?
Antes de ver o que é resistência, é preciso entender um pouco sobre corrente e o que ela é. Essencialmente, um fluxo de corrente em um material consiste em um movimento de elétrons em uma direção. Em muitos materiais existem elétrons livres movendo-se aleatoriamente dentro da estrutura. Enquanto estes se movem aleatoriamente, não há fluxo de corrente, porque o número que se move em uma direção será igual ao número que se move na outra. Somente quando um potencial causa um desvio em uma direção específica, pode-se dizer que uma corrente flui.
o que é resistência
A resistência é o obstáculo ao fluxo de elétrons no material. Enquanto uma diferença de potencial no condutor estimula o fluxo de elétrons, a resistência o desencoraja. A taxa na qual a carga flui entre dois terminais é uma combinação desses dois fatores.
Se dois condutores diferentes forem colocados em um circuito, a quantidade de corrente que flui em cada um pode não ser a mesma. Há uma série de razões para isso:
- A primeira é a facilidade com que os elétrons são capazes de se mover dentro da estrutura do material. Se os elétrons estiverem fortemente ligados à rede cristalina, não será fácil libertá-los, de modo que possa haver um desvio de elétrons em uma direção específica. Em outros materiais, há muitos elétrons livres flutuando aleatoriamente ao redor da rede. São esses materiais que permitem que a corrente flua mais facilmente.
- Outro fator que afeta a resistência elétrica de um item é o seu comprimento. Quanto menor o comprimento do material, menor sua resistência total.
- A terceira é a área da seção transversal. Quanto maior a área da seção transversal, menor a resistência, pois há mais área através da qual a corrente pode fluir.
Na maioria dos casos, os condutores são obrigados a transportar corrente com a menor resistência possível. Como resultado, o cobre é amplamente utilizado porque a corrente flui facilmente dentro de sua estrutura. Além disso, sua área de seção transversal é ampla o suficiente para transportar a corrente sem qualquer resistência indevida.
Em alguns casos é necessário ter elementos que resistam ao fluxo de corrente. Esses itens são chamados de resistores e são feitos de materiais que não conduzem eletricidade, bem como materiais como cobre ou outros metais.
Analogia de resistência
O conceito de resistência nem sempre é fácil de entender porque não é possível ver visivelmente as grandezas envolvidas: tensão, corrente e a própria resistência são grandezas bastante invisíveis a olho nu, embora possam ser detectadas e medidas de várias maneiras .
Uma analogia que ajuda a introduzir o conceito de resistência é a de um tanque de água com um cano que desce dele. Embora não queiramos levar a analogia longe demais, ela ajuda a explicar o conceito básico.
Nesta analogia, a pressão da água causada mas a altura da água é análoga à tensão, o fluxo de água é análogo à corrente e a restrição do fluxo de água causada pelo cano é análoga à resistência.
Pode-se ver que se o cano fosse estreitado ou uma torneira adicionada, o fluxo de água seria ainda mais restrito e menos água fluiria. Isso seria análogo ao aumento da resistência em um circuito elétrico e reduziria o fluxo de corrente.
Em um circuito simples composto por uma bateria ou fonte de tensão e um resistor, supondo que os fios de conexão não tenham resistência, quanto maior a resistência, menor a corrente que fluirá.
A torneira na analogia do sistema de água corresponde à mudança da resistência do resistor. Quando a torneira está fechada, isso é equivalente a um interruptor que interrompe qualquer fluxo de corrente no circuito elétrico.
Pode-se imaginar a partir da analogia do sistema de tanque de água, que o aumento da tensão em um circuito elétrico aumentará o nível de corrente que flui.
Da mesma forma, diminuir a resistência aumentará o nível de corrente também.
Na verdade existe uma relação entre tensão, resistência e corrente. Conhecendo duas das variáveis, é possível calcular a terceira.
A relação entre resistência, tensão e corrente é conhecida como lei de Ohm e é uma das relações fundamentais na ciência elétrica e eletrônica.
Leia mais sobre . . . . Lei de Ohm.
Notação de resistência
A unidade básica de resistência elétrica é o Ohm como já mencionado. Isso geralmente é indicado pelo símbolo grego Ω.
Além disso, a unidade básica pode ser prefixada por multiplicadores. Isso ocorre porque a faixa de valores de resistência elétrica pode abranger muitas décadas e é necessário ter uma notação fácil que não dependa da contagem dos números de zeros em um número, pois isso levaria facilmente a erros.
| MULTIPLICADOR | SIGNIFICADO | NOME |
|---|---|---|
| R | unidades | Ohms, Ω |
| k | milhares | quilohms, kΩ |
| M | milhões | Megohms, MΩ |
Ocasionalmente, resistências menores que um ohm são encontradas, estas são medidas em miliohms (m ) milésimos de um ohm.
Normalmente, quando as resistências são indicadas em um diagrama de circuito eletrônico, elas são indicadas como 10R para um resistor de dez ohms, 10k para um resistor de dez mil ohms e 10M para um resistor de dez MΩ. A razão para isso é que a letra grega ômega não é tão fácil de usar quanto os prefixos R, k e M.
O que são resistores?
Para que a corrente possa ser limitada em um determinado circuito, pode ser utilizado um componente conhecido como resistor. Os resistores vêm em uma variedade de formas, desde grandes componentes com fio, ou mesmo alguns usando terminais, até componentes de montagem em superfície muito pequenos usados em muitos circuitos eletrônicos atualmente.
Os resistores podem ser feitos de uma variedade de materiais, carbono, óxido metálico, filme metálico, fio de resistência e similares. Os resistores podem vir em diferentes formatos – diferentes tipos de resistores têm características ligeiramente diferentes e isso significa que eles podem ser usados em diferentes aplicações de circuito.
Selecionar o tipo certo de resistor pode ajudar o circuito a operar da maneira pretendida. Embora um resistor com resistência de 10k tenha a mesma resistência, seja qual for o material, características como estabilidade de temperatura, ruído, estabilidade a longo prazo, indutância espúria e similares podem ser diferentes para diferentes tipos e isso pode afetar o desempenho em alguns circuitos .
Nota sobre resistores e tipos de resistores:
Os resistores são usados em circuitos elétricos e eletrônicos para uma variedade de propósitos, mas em cada caso eles resistem ao fluxo de corrente. Existem muitos tipos diferentes de resistor – seus parâmetros significam que alguns tipos são mais adequados para aplicações específicas do que outros.
Leia mais sobre resistores e tipos de resistores
Resumo da resistência
Ao trabalhar com quaisquer circuitos elétricos e eletrônicos, é necessário saber o que é resistência e como a resistência afeta o circuito. Tendo em vista a importância da resistência nos circuitos, os resistores são amplamente utilizados, possivelmente os componentes mais utilizados nos circuitos eletrônicos. Esses componentes são muito fáceis de usar e os cálculos associados a eles são normalmente simples.
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