Resistores

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CAPÍTULO 3

ELEMENTOS DOS CIRCUITOS

3.1 INTRODUÇÃO Um circuito elétrico pode ser composto de vários dispositivos, como interruptores, motores e lâmpadas, interligados por condutores (fios ou cabos). Para facilitar os processos de análise, muitas vezes convém trabalhar com modelos físicos desses dispositivos. Tais modelos são construídos a partir de quatro elementos básicos, também chamadosideais: resistores, indutores, capacitores e fontes de alimentação.

3.2 RESISTORES A resistência é a grandeza que quantifica o grau de oposição que um corpo oferece à passagem de corrente elétrica. Resistores são elementos especialmente construídos para apresentarem resistência1. Algumas das aplicações dos resistores são a limitação da corrente elétrica e a produção de calor; lâmpadasincandescentes também aproveitam a resistência de seu filamento para a produção de luz. Porém o fenômeno da resistência pode ser utilizado por dispositivos que operam com outras grandezas físicas, como esforços mecânicos ou temperatura (Figura 3.1).

(a)

(b)

(c)

(d)

(e)

Figura 3.1 – Exemplos de resistores comerciais: (a) de carbono; (b) de fio, para aquecimento; (c) termistor (resistorcontrolado por temperatura); (d) célula de carga (resistor controlado por esforço mecânico); (e) LDR (resistor controlado por luz).
1

Resistor é o elemento físico (substantivo) e resistência é a sua qualidade (adjetivo). No entanto, é comum chamar o resistor de resistência.

ELETROTÉCNICA – Vol. 1

Eurico G. de Castro Neves e Rubi Münchow

Os resistores podem ser fixos ou variáveis; estes,muitas vezes chamados de potenciômetros, podem ter sua resistência alterada mediante o giro de um eixo ou deslizando-se um contato. Os símbolos de resistores são mostrados na Figura 3.2.

(a)

(b)

Figura 3.2 - Tipos de resistores e simbologia: (a) fixo; (b) variável (potenciômetro).

Se uma tensão u é aplicada a um corpo, por este circulará uma corrente i. A resistência desse corpo é dadapela relação conhecida como Lei de Ohm:

R

u i

(3.1)

e sua unidade é o ohm (símbolo ). Resistores comerciais atingem facilmente a casa dos quilohms (k = 103) ou megohms (M = 106). Denomina-se condutância (G) ao inverso da resistência, isto é

G

1 R

(3.2)

cuja unidade é o Siemen (S)2. A resistência de um corpo depende de suas dimensões físicas e do material com que éconfeccionado. Se l é o comprimento do corpo (no sentido do deslocamento da corrente) e A é área de seção reta, sua resistência é dada por

R 

 A

(3.3)

onde  é a chamada resistividade do material. No SI a resistividade é dada em ohm × metro (.m), porém uma unidade mais prática é o ohm × milímetro quadrado/metro (.mm2/m). A Tabela 3.1 mostra a resistividade de alguns materiaisusados em Eletrotécnica. A temperatura também exerce influência sobre o valor da resistência: nos condutores metálicos a resistência é diretamente proporcional à temperatura; porém em certos materiais, como o carbono, esta variação se dá de forma indireta. O coeficiente de temperatura  é a grandeza que relaciona a resistência e a temperatura: se Rref é a resistência de um corpo à temperatura dereferência ref (usualmente 20 oC), para outra temperatura , a resistência desse corpo será

R  R ref [1  (   ref ]

(3.4)

2

Esta unidade também é conhecida por mho, que é a grafia inversa de ohm, tendo como símbolo o ohm invertido (Ʊ).

12

ELETROTÉCNICA – Vol. 1

Eurico G. de Castro Neves e Rubi Münchow

No SI a unidade do coeficiente de temperatura é o grau Celsius inverso(1/oC = oC-1) e a Tabela 3.1 mostra o valor de  para alguns materiais usados em Eletrotécnica. Tabela 3.1 – Valores de resistividade e coeficiente de temperatura de alguns materiais usados em Eletrotécnica
Material Aço Alumínio Borracha Carbono (grafite) Cobre Constanta1 Germânio Manganina2 Nicromo3 Silício
1 2

Resistividade  (.mm2/m) 0,0971 0,0265 11019 35,00 0,0172 0,4900 4,6105...
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