Resistor de Composição de Carbono: Resistor de Composto de Carbono
O resistor de composição de carbono foi amplamente utilizado por muitos anos, mas desde a década de 1960 foi substituído por outros tipos com melhor desempenho, embora seja usado em algumas aplicações especializadas.
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Tutorial de Resistores Inclui:
Visão geral de resistores | Composição de carbono | Filme de carbono | Filme de óxido metálico | Filme metálico | Resistor de fio enrolado | Resistor SMD | Resistor MELF | Resistores variáveis | Resistor dependente de luz | Termistor | Varistor | Códigos de cor de resistores | Marcas e códigos de resistores SMD | Especificações de resistores | Onde e como comprar resistores | Valores padrão de resistores e séries E
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Os resistores de composição de carbono, geralmente chamados de compostos de carbono, ou mesmo resistores de composição de carbono, são um tipo antigo de resistor que não é usado em novos equipamentos atualmente.
Esses resistores de composição de carbono foram usados por muitos anos como o principal tipo de resistor em muitos equipamentos baseados em válvulas ou tubos, desde rádios e televisores até formas mais profissionais de equipamentos eletrônicos.
O resistor de composição de carbono foi capaz de suportar o ambiente operacional do equipamento para o qual foi utilizado, mas em comparação com os padrões atuais seu desempenho foi ruim em vários aspectos.
Linha do tempo do resistor de composição de carbono
A composição de carbono ou resistor composto de carbono foi um dos primeiros tipos de resistor a se estabelecer junto com os tipos de fio enrolado. Eles foram usados de várias formas até a década de 1960, particularmente com equipamentos baseados em válvulas ou tubos, onde o tamanho não era particularmente importante. Na década de 1960, com a introdução de equipamentos mais transistorizados, foram necessários resistores menores com melhor desempenho e o uso de resistores de composição de carbono caiu em preferência ao filme de carbono ou resistores de filme de óxido de metal posteriores, embora sejam usados em algumas aplicações especializadas.
Os resistores de composição de carbono datados do início do século 20 tinham corpos não isolados. Os condutores foram enrolados nas extremidades do elemento resistivo e soldados. O resistor completo foi pintado em cores para fornecer a codificação de seu valor.
Estilos posteriores tinham uma forma de corpo de cerâmica para protegê-los. Estes são geralmente os mais familiares que tendem a ser usados em muitos rádios de válvula/tubo mais antigos.
Construção do resistor de composição de carbono
O principal elemento resistivo dentro de um resistor de composição de carbono é feito de uma mistura de carbono finamente moído ou em pó e um material isolante que normalmente é cerâmico e uma resina para unir a mistura. A mistura foi prensada em pequenas varetas sob calor.
Depois de fabricadas, as hastes de composição de carbono têm chumbos adicionados. Isso é feito pressionando os cabos em qualquer extremidade das hastes ou usando tampas de metal presas a cada extremidade nas quais os fios são adicionados.
As hastes são cozidas e, em seguida, a próxima etapa é adicionar um revestimento porque as próprias hastes são muito porosas e absorveriam umidade, sujeira e graxa, o que alteraria o desempenho.
Embora ocasionalmente alguns resistores não tenham revestimentos, a maioria tem e normalmente consiste em um revestimento cilíndrico de cerâmica ao redor do resistor.
A resistência é alterada alterando a composição da mistura de grafite nas hastes, ou estendendo-as. A capacidade de dissipação de energia é aumentada tornando as hastes mais largas, embora isso também diminua a resistência de uma determinada mistura.
Tendo em vista as tolerâncias de fabricação, era muito difícil fabricá-los para um determinado valor. Em vez disso, eles foram classificados após a fabricação. As tolerâncias típicas eram de apenas ±20%, embora versões de ±10% e ocasionalmente ±5% estivessem disponíveis.
Valores de 1/4, 1/2, 1 watt e, em alguns casos, até 5 watts, tipos de resistores de composição de carbono foram fabricados.
Vantagens e desvantagens
Os resistores de composição de carbono raramente são usados atualmente devido às suas desvantagens. No entanto, o resistor de composição de carbono tem algumas vantagens e, como resultado, ainda é usado em algumas aplicações especializadas.
Vantagens:
- Capacidade de pulso de alta energia: O resistor composto de carbono ou resistor de composição de carbono é capaz de suportar pulsos de energia muito mais altos do que a maioria dos outros tipos disponíveis hoje. O tamanho da haste resistiva é muito maior e capaz de absorver mais energia do que os tipos de filme mais utilizados em componentes eletrônicos. Como resultado, eles às vezes são usados em áreas onde pulsos de alta energia podem estar presentes.
Desvantagens:
- Estabilidade: O resistor de composição de carbono tem um nível de desempenho muito baixo em termos de estabilidade. O valor da resistência pode mudar em até 5% em um ano, mesmo que não esteja em uso. O calor também pode alterar o valor. A soldagem pode alterar o valor em 2 ou 3% e a operação em temperaturas de até 70°C pode alterar o valor em 15% ou mais.
- Coeficiente de alta temperatura: Os resistores compostos de carbono também exibiram um grau muito baixo de estabilidade de temperatura. Números para a estabilidade de menos de 1000 ppm/°C eram esperados.
- Ruído: A composição do carbono era muito ruidosa como resultado da composição granular e da estrutura do elemento resistivo. Outras formas de resistor são muito superiores.
Aplicações do resistor de composição de carbono
Embora os resistores de composição de carbono não sejam amplamente usados hoje em dia, existem algumas aplicações para as quais eles são adequados. Estes geralmente surgem de sua capacidade de absorver altos transientes sem o risco de danos que outros resistores possam sofrer.
- Circuitos de proteção contra surtos
- Circuitos limitadores de corrente
- Outros circuitos de proteção
- Controles de soldagem
- Algumas aplicações de alta frequência porque sua construção não introduz indutância
Embora a construção de resistores de composição de carbono seja relativamente simples e esteja estabelecida há muitos anos, o menor uso significa que eles são mais um item especializado e custam mais do que outros tipos, embora ainda sejam relativamente baratos.
Especificações típicas do resistor de composição de carbono
Os valores típicos de desempenho para resistores de composição de carbono são fornecidos abaixo como um guia para o desempenho
| GUIA DE DESEMPENHO DO RESISTOR DE COMPOSIÇÃO DE CARBONO | |
|---|---|
| PARÂMETRO DO RESISTOR DE COMPOSIÇÃO DE CARBONO | DESEMPENHO DO RESISTOR DE COMPOSIÇÃO DE CARBONO |
| Disponibilidade de tolerância típica | ±5%, ±10%, ±20% |
| Faixa de valor | 1Ω – ~10MΩ |
| Vida útil da carga (% de alteração em 1000h) | +4 |
| Ruído máximo (µV/V) | 6 |
| Coeficiente de temperatura (ppm/°C) | >±1000 |
| Coeficiente de tensão (%/V) | 0,05 |
| Temperatura máxima do resistor (°C) | 120 |
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