Resistori

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  Introduzione ai Resistori

  Il resistore è un componente elettronico passivo che limita il flusso di corrente in un circuito elettrico. È uno degli elementi fondamentali dell'elettrotecnica e dell'elettronica, utilizzato per regolare la tensione, controllare la corrente e dissipare energia sotto forma di calore.

  Caratteristiche dei Resistori

  📌 Legge di Ohm
  La relazione tra tensione ($V$V), corrente ($I$I) e resistenza ($R$R) è definita dalla Legge di Ohm:

  $$V = R \cdot I$$

  Dove:

  • $V$ è la tensione ai capi del resistore (Volt [V]).
  • $I$ è la corrente che lo attraversa (Ampere [A]).
  • $R$ è la resistenza elettrica (Ohm [$\Omega$]).

  ✅ Resistenza ($R$) → Misura l'opposizione al passaggio della corrente.
  ✅ Potenza dissipata ($P$) → Un resistore converte energia elettrica in calore, secondo la formula:

  

  ✅ Tolleranza → Indica la deviazione percentuale rispetto al valore nominale (tipicamente ±1%, ±5%, ±10%).
  ✅ Coefficiente di temperatura → Alcuni resistori variano il loro valore resistivo con la temperatura.

  Tipologie di Resistori

  🔹 Resistori Fissi

  • Hanno un valore di resistenza costante.
  • Materiali: Carbonio, metallo, film ceramico.
  • Esempi: Resistori a strato di carbone, a film metallico, a filo avvolto.

  
  

  🔹 Resistori Variabili (Potenziometri e Trimmer)

  • Permettono di regolare la resistenza manualmente.
  • Utilizzati per regolare volume, luminosità e tarature nei circuiti elettronici.

  
  

  🔹 Resistori Dipendenti dalle Condizioni Ambientali

  • NTC (Negative Temperature Coefficient) → La resistenza diminuisce con l'aumento della temperatura (sensori termici).
  • PTC (Positive Temperature Coefficient) → La resistenza aumenta con la temperatura (protezione da sovracorrente).
  • LDR (Light Dependent Resistor) → La resistenza varia in base all'intensità luminosa (fotocellule).

  
  

  🔹 Resistori di Potenza

  • Usati per dissipare energia in circuiti di potenza.
  • Materiali: Ceramica, filo avvolto, alluminio.

  
  

  Applicazioni dei Resistori

  ⚡ Limitazione della corrente → Controllo della corrente in LED, transistor e circuiti elettronici.
  🔊 Divisori di tensione → Regolazione di segnali in elettronica analogica.
  🔥 Dissipazione di energia → Nei circuiti di potenza e nei sistemi di protezione.
  📡 Sensori e rilevatori → Misura di temperatura (NTC/PTC), luce (LDR).
  🛠️ Filtri e reti RC → Creazione di filtri passa-alto e passa-basso nei circuiti elettronici.

  Conclusione

  I resistori sono componenti essenziali in qualsiasi circuito elettrico ed elettronico. La loro funzione principale è controllare e limitare il flusso di corrente, rendendoli indispensabili in applicazioni che vanno dai dispositivi elettronici di consumo fino agli impianti industriali e ai sistemi di potenza.

  
  

• Generalità e tipi di resistori

  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 V_R espressa in Volt [V] e la corrente che percorre il resistore I_R espressa in Ampere [A] chiamata 1ª Legge Di Ohm:

  V_R = R·I_R

  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.

  
  

• Codice Colori Resistenze

  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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    Il codice colori dei resistori E12, come leggere il valore di resistenza URL

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• Collegamento dei resistori (serie, parallelo, stella, triangolo)

  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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    Resistenza equivalente tra 2 punti: definizione. Resistenze serie e resistenze parallelo. URL

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• Potenziometri

  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.