Apostila de Física 26 Resistores

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1 Apostila de Física 26 Resistores 1.0 Definições Efeito térmico ou efeito joule: Transformação de energia elétrica em energia térmica. Choque dos elétrons livres contra os átomos dos condutores. Causa elevação da temperatura do condutor. Resistores Elemento do circuito cuja única função é efetuar a conversão de energia elétrica em energia térmica. Condutores líquidos e gasosos não são simples resistores Ocorrem efeitos químicos. Lei de Ohm Mantida a temperatura constante, o quociente da ddp aplicada pela respectiva intensidade elétrica resulta em uma constante característica do resistor. A grandeza R é chamada de resistência elétrica do resistor: Não depende da ddp aplicada ao resistor nem da intensidade de corrente Depende do condutor e de sua temperatura. Lei de Ohm por outra perspectiva O quociente nos terminais de um resistor pela intensidade elétrica que o atravessa é igual à resistência do resistor. Resistor que obedece à lei de Ohm Resistor ôhmico. Representação do resistor em circuitos elétricos: Em resistores diferentes sob a mesma ddp, quem tiver o maior valor de R é atravessado por uma corrente elétrica menor Inversamente proporcionais. Resistência elétrica dificulta a passagem da corrente Resistência elétrica muito pequena: São representados por uma linha contínua. Os fios são denominados apenas de condutores Ligar os elementos do circuito. O efeito Joule é desprezado. Unidade de resistência elétrica: Ohm (Ω) Volt por Ampère. Quiloohm (k Ω) 10³ Ω.

2 2.0 Curvas Características 2.0 Resistores Ôhmicos Função linear entre a ddp e a corrente elétrica Condutor linear. A reta no gráfico nasce da origem. O coeficiente angular é numericamente igual à resistência Mudança de sinal nas coordenadas Inversão nos sinais da ddp no sentido da corrente 2.1 Resistores Não-Ôhmicos A curva característica passa pela origem. Não é uma reta Condutores não-lineares. Resistência aparente: A curva do gráfico é determinada experimentalmente. A resistência aparente em cada ponto será numericamente igual ao coeficiente angular da secante que passa na origem e no ponto considerado.

3 3.0 Lei de Joule Um resistor transforma toda a energia recebida de um circuito em energia térmica Um resistor dissipa energia elétrica que recebe do circuito. Potência do resistor: Energia elétrica transformada em energia térmica: Lei de Joule A energia elétrica dissipada num resistor, num dado intervalo de tempo, é diretamente proporcional ao quadrado da intensidade de corrente elétrica que o percorre. Ddp constante A potência elétrica é inversamente proporcional à sua resistência elétrica: 4.0 Resistividade A resistência elétrica depende do material que o constitui, de suas dimensões e de sua temperatura: É diretamente proporcional ao seu comprimento. Inversamente proporcional à sua área de seção transversal. Dependente do material que o constitui. Resistividade do material. L Comprimento. A Área. Unidade da resistividade: Ohm vezes metro (Ω.m). Usa-se mais ohm vezes centímetro (Ω.cm). A resistividade do material varia com a temperatura. Variações de temperatura de até 400 C Variação de resistividade linear. α Coeficiente de temperatura. 20 C é a temperatura inicial mais usada.

4 O material será considerado isolante se tiver resistividade de 10-6 a 10-4 Ω.cm (20 C). O material será considerado condutor se tiver resistividade de a Ω.cm (20 C). Metais puros: Aumentam a resistividade com o aumento de temperatura. Possuem coeficientes de temperatura positivos. Ligas metálicas Manganina e Constantan: Praticamente não variam a resistividade e a resistência com o aumento de temperatura. Possuem coeficientes de temperatura nulos. Grafite: A resistividade diminui com o aumento de temperatura. Possuem coeficientes de temperatura negativos. 5.0 Tipos Usuais de Resistores Resistor de fio: Pedaço de fio composto por ligas metálicas. Uso dos metais Possuem um comprimento muito grande para compensar as áreas pequenas das seções transversais. Resistor de carvão: Suporte isolante coberto de uma fina camada de carvão com 2 terminais metálicos. Usado em circuitos de rádio e televisão. Uso do grafite Resistores pequenos de alta resistência.

5 6.0 Código das Cores O valor da resistência elétrica pode vir nos resistores por um código de cores. As faixas devem ser lidas da extremidade para o centro: Primeira faixa Indica o primeiro algarismo do valor da resistência Segunda faixa Indica o segundo algarismo do valor da resistência Terceira faixa Indica o número de zeros que devem ser acrescentados à direita dos dois algarismos anteriores. Quarta faixa: Opcional. Indica a imprecisão ou a tolerância do valor da resistência. Prateada Imprecisão de 10%. Dourada Imprecisão de 5%. Inexistência Tolerância de 20% para mais ou para menos. COR Preto Marrom Vermelho Laranja Amarelo Verde Azul Violeta Cinza Branco ALGARISMO