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I resistori sono i componenti più presenti in qualsiasi tipo di circuito elettronico.
Il simbolo con cui vengono indicati è il seguente:
Il principale parametro di un resistore è la sua resistenza elettrica che il componente introduce nel circuito in cui viene inserito.
La resistenza viene espressa in Ω [Ohm] e nei sui multipli kΩ, MΩ.
La resistenza crea una relazione proporzionale tra la tensione applicata ai suoi capi VR espressa in Volt [V] e la corrente che percorre il resistore IR espressa in Ampere [A] chiamata 1ª Legge Di Ohm:VR = R·IR
Esistono resistori fissi e variabili.
Le grandezze che identificano i resistori sono le seguenti:
- valore nominale espresso in Ohm fornito dal costruttore
- tolleranza espressa in %, cioè la massima differenza tra valore reale e teorico
- potenza massima dissipabile espressa in Watt, cioè il massimo valore di potenza applicabile dissipata sotto forma di calore senza che venga danneggiato il componente
- coefficiente termico, cioè la variazione del valore di resistenza in funzione della temperatura espresso in ppm/°C (parti per milione al grado centigrado)
- eventuale temperatura di impiego, cioè il range di temperatura entro cui deve lavorare
- eventuale stabilità, cioè variazione percentuale in funzione delle ore di lavoro (invecchiamento del componente)
Ci sono diverse metodologie costruttive per realizzare i resistori.
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I valori nominali delle resistenze sono normalizzati e la serie a cui appartengono viene indicata con la lettere E seguita da un valore che indica il numero di valori presenti in ogni decade.
Ad esempio: la serie E12 (che ha tolleranza ± 10%) comprende 12 valori per ogni decade: 10, 12, 15, 18, 22, 27, 33, 39, 47, 56, 68 e 82.
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Le resistenze in serie e in parallelo sono due configurazioni fondamentali utilizzate nei circuiti elettrici per gestire la corrente e la tensione.
Nelle resistenze in serie, i componenti sono disposti in una singola linea, in modo che la corrente attraversi ciascuna resistenza in successione. Questo comporta un aumento complessivo della resistenza totale e una diminuzione della corrente.
Al contrario, nelle resistenze in parallelo, i componenti sono collegati in punti comuni ai due estremi, consentendo alla corrente di dividere tra di loro. Ciò comporta una resistenza totale inferiore rispetto a una singola resistenza e una corrente totale maggiore.
La comprensione di queste due configurazioni è fondamentale per il progetto e il funzionamento efficace dei circuiti elettrici.
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I potenziometri sono costituiti da una resistenza collegata a due terminali più un contatto mobile chiamato cursore. Il cursore può strisciare sulla resistenza e dalla sua posizione dipende il valore della resistenza misurata tra uno dei 2 morsetti e il cursore stesso.
Esistono due configurazioni circuitali possibili chiamate a resistenza variabile o a potenziometro.
Caratteristiche principali
- valore ohmico nominale di fondo scala
- tensione di lavoro massima
- potenza massima dissipabile
- minima resistenza effettiva
- resistenza di contatto
- coefficiente di temperatura TC
- temperatura d'impiego
- legge di variazione resistenza-spostamento angolare (lineare, logaritmica, esponenziale)
- tipo di movimento del cursore (lineare, rotatorio, elicoidale)
- metodo di regolazione meccanica
- angolo di rotazione
- coppia di azionamento e coppia di arresto
- potere risolutore
- linearità e conformità
- vita del resistore
Il valore ohmico nominale è il massimo valore di resistenza ottenibile (fine corsa); i valori disponibili sono gli stessi delle serie normalizzate. Il valore più basso disponibile è 100 Ω.
La potenza dissipabile ha valori contenuti tra 100 e 500 mW; qualche tipo di potenziometro (a filo) può arrivare a qualche decina di watt. Viene espressa in frazioni come per le resistenze (1/4W, 1/2W).
La minima resistenza effettiva è quella tra cursore e terminale iniziale, la resistenza di contatto è quella tra cursore e avvolgimento.
La caratteristica lineare segnala, per identici spostamenti angolari, uguali variazioni di resistenza. La caratteristica logaritmica mostra, per identici spostamenti angolari in senso orario, variazioni minime di resistenza all’inizio della corsa e una variazione assai rapida verso l’estremità della rotazione. Un potenziometro logaritmico inverso (detto esponenziale) evidenzia il fenomeno contrario: la variazione di resistenza è massima all’inizio della rotazione in senso orario e minima all’estremità.
Il potere risolutore indica il più piccolo angolo di rotazione che provoca una variazione della resistenza.
Per i potenziometri lineari la linearità definisce lo scarto massimo in percentuale tra l'effettivo valore di resistenza e il valore teorico corrispondente rispetto al valore nominale; per i potenziometri non lineari lo stesso parametro viene chiamato conformità.
La vita di un resistore variabile è definita come il numero di giri che il cursore può effettuare rimanendo nei parametri precedenti (linearità o conformità).
I potenziometri possiedono un albero del rotore per la regolazione del valore resistivo che può essere lungo o corto:
- albero lungo serve per consentire l'applicazione di una manopola di regolazione e viene utilizzato quando è necessario poter effettuare costantemente la variazione resistiva, ad esempio la manopola di un volume;
- albero corto viene utilizzato quando è necessaria una regolazione di messa a punto che poi non viene più modificata; in questo caso la regolazione avviene tramite cacciavite.