Resistor - Resistência Elétrica - Associação de Resistores

RESISTOR

O resistor é um dispositivo cujas principais funções são: dificultar a passagem da corrente elétrica e transformar Energia Elétrica em Energia Térmica por Efeito Joule. Entendemos a dificuldade que o resistor apresenta à passagem da corrente elétrica como sendo resistência elétrica. O material mais comum na fabricação do resistor é o carbono.

Na grande maioria dos casos observamos a seguinte representação gráfica do resistor:

Os resistores podem ser fixos ou variáveis. Quando variáveis são chamados de reostatos ou potenciômetros e a representação é a seguinte:

Para o resistor é válida a expressão:

que relaciona a resistência oferecida à passagem da corrente elétrica com tensão e corrente elétrica. Devemos lembrar que a unidade da resistência elétrica é o ohm (Ω) derivada do volt / ampère.

Resistência Elétrica

Os metais são bons condutores de corrente elétrica, mas alguns são melhores condutores que outros. O metal mais utilizado em nossas instalações elétricas é o cobre. Porque é um bom condutor e, também não é muito caro. Sabemos que a prata é melhor condutora que o cobre e, o chumbo é pior condutor que eles.

Mas o que significa esta diferença entre o cobre, a prata e o chumbo? Por que um é melhor condutor que outro?

Nos metais temos vários elétrons livres. O movimento ordenado destes elétrons forma a corrente elétrica. Na prata os elétrons livres têm maior facilidade para se movimentarem do que no cobre e no chumbo.

A dificuldade que o chumbo apresenta à passagem da corrente elétrica é expressa por uma grandeza física chamada resistência elétrica.

Se aplicarmos uma diferença de potencial nas extremidades de fios constituídos destes metais, observaríamos uma corrente elétrica maior na prata, seguida do cobre e, por último do chumbo que ofereceria maior dificuldade a passagem dos portadores de carga elétrica.

A resistência elétrica (R) de um condutor pode ser definida por:

Onde U é a diferença de potencial nas extremidades do condutor e i é a intensidade da corrente elétrica.




A unidade de resistência elétrica no SI é o ohm (Ω).

Lei de Ohm

A Lei de Ohm afirma que, ao percorrer um resistor (R) a corrente elétrica (i) é diretamente proporcional à tensão (U).

U = R. i

Onde:

U : representa a tensão (ddp).

R: a resistência do resistor ou condutor.

i: corrente elétrica.

A resistência (R) é uma constante de proporcionalidade que tem como unidade do SI o ohm (Ω), em homenagem ao físico Georg Simon Ohm que propôs a lei.

George Ohm nasceu em Erlangen, Alemanha em 1789. Trabalhou em diversos experimentos envolvendo a eletricidade e, na grande maioria, desenvolvia seus próprios equipamentos. Em 1827 estabeleceu a relação descrita acima e conhecida até hoje como a Lei de Ohm. Ohm faleceu em 6 de Julho de 1854 em Munique.

Associação de Resistores

Em nosso dia-a-dia utilizamos vários aparelhos elétricos onde são empregados circuitos com dois ou mais resistores. Em muitos destes circuitos utiliza-se uma associação de resistores. A associação de resistores pode ocorrer basicamente de três maneiras diferentes: Associação em série, associação em paralelo e associação mista.

Em algumas aplicações vários resistores são ligados um em seguida do outro para obter o circuito desejado, como é o caso das lâmpadas decorativas de natal, um bom exemplo de associação de resistores em série.

Para efeito de cálculos, em muitos casos será necessário descobrir como a série de resistores se comporta como um todo. Nestes casos utilizamos o conceito de resistor equivalente. Que é um resistor que tem as mesmas propriedades da associação, ou seja, uma resistência que seja a mesma do conjunto, esta resistência é chamada resistência equivalente.

Associação em série:

Na associação em série todos os resistores são percorridos pela mesma corrente elétrica. Os resistores são ligados um em seguida do outro, existindo apenas um caminho para a corrente elétrica. Observe a figura abaixo:

A ddp de uma associação de resistores em série é a soma das ddps em cada um dos resistores associados.

O valor da resistência equivalente é dado pela soma das resistências dos resistores que constituem a série.

Associação em paralelo:

A associação de resistores em paralelo é um conjunto de resistores ligados de maneira a todos receberem a mesma diferença de potencial (ddp). Nesta associação existem dois ou mais caminhos para a corrente elétrica, e desta maneira, os resistores não são percorridos pela corrente elétrica total do circuito. Observe a figura.

A corrente, em uma associação de resistores em paralelo, é a soma das correntes nos resistores associados.

Na associação em paralelo, o valor da resistência equivalente é sempre menor que o valor de qualquer resistência dos resistores da associação. Este valor pode ser obtido com as seguintes equações:

Associação mista:

Uma associação mista é composta quando associamos resistores em série e em paralelo no mesmo circuito. Observe na figura abaixo que os resistores R1 e R2 estão em série e os resistores R3 e R4 estão em paralelo:

Nas associações mistas também podemos encontrar um valor para a resistência equivalente. Para isto devemos considerar cada associação (série ou paralelo) separadamente, sendo que todas as propriedades descritas acima são válidas para estas associações.