Ricerca sui resistori

Materie:Appunti
Categoria:Elettronica

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Testo

LABORATORIO DI
TECNOLOGIA DISEGNO E PROGETTAZIONE

NOME: Fabrizio DATA: 22/01/1999
COGNOME: Bettaccini
CLASSE: 3^ AK
TITOLO: Ricerca sui resistori
VALUTAZIONE:

Le resistenze sono dei componenti indispensabili nella costruzione di qualsiasi apparecchio elettronico, in quanto consentono di distribuire in modo controllato la corrente e la tensione nei punti desiderati nel circuito.
Il loro funzionamento si basa sul fatto che in natura non esiste il conduttore perfetto; vale a dire che tutti i corpi che sono conduttori oppongono comunque delle difficoltà al passaggio della corrente; questo fenomeno è sintetizzato nella legge di Ohm, una delle leggi fondamentali dell’elettricità, la quale stabilisce che, in ogni conduttore attraversato da una corrente elettrica, si produce una differenza o caduta di tensione tra le sue estremità che dipende dalla resistenza propria del conduttore. A elevate resistenze corrispondono cadute di tensione parimenti elevate, mentre a basse resistenze corrispondono piccole cadute di tensione, a parità di corrente circolante. Nella costruzione delle resistenze si impiegano materiali di alta resistività, in modo da poter ottenere i valori di resistenza desiderati.
L’unità di misura della resistenza, cioè della difficoltà opposta da un corpo al passaggio della corrente, è denominata Ohm e il suo simbolo è la lettera greca omega.
Un’altra caratteristica importante delle resistenze è la tolleranza, diretta conseguenza dell’impossibilità di ottenere, in sede di fabbricazione delle resistenze, esattamente il valore ohmico prestabilito. E’ necessario, pertanto, stabilire i valori minimo e massimo entro cui può oscillare il valore della resistenza; questi valori vengono solitamente espressi come percentuali del valore teorico espresso in Ohm. Non basta, quindi, affermare che una determinata resistenza ha un valore di 100 Ohm, ma bisogna specificarne anche la tolleranza, aggiungendola al valore; in questo caso una tolleranza del 10% indica che il valore della resistenza è compreso tra 90 e 110 Ohm. Esistono, logicamente, resistenze di alta precisione, cioè caratterizzate da bassissime tolleranze, ma bisogna tener presente che il loro prezzo è molto elevato e quindi il loro impiego resta limitato ad applicazioni speciali; in linea di massima nelle applicazioni normali si impiegano componenti con tolleranze standarizzate di 5%, 10%.
Le resistenze, a seconda della tolleranza, sono state divise in quattro categorie: E12 (tolleranza 5% e 10%), E24 (tolleranza 5% e 10%), E48 ed E96 (tolleranza 2% , 1% e 0,1%).
Per esprimere il valore di una resistenza, si usa un sistema di segni colorati.
Esso, denominato codice colori, consiste nel dipingere sul corpo della resistenza quattro anelli di determinati colori; i primi due corrispondono ai due numeri che indicano i valore tratto dalla tavola dei valori, il terzo al numero di zeri da aggiungere e il quarto alla tolleranza.
Nella scelta di una resistenza bisogna tener conto di un altro importante fattore: la capacità di sopportare la dissipazione di energia sotto forma di calore. Il fenomeno di produzione di calore è dovuto al fatto che, attraversando il componente, la corrente perde una certa quantità di energia impiegata per vincere la resistenza del componente stesso. Questa energia si trasforma in calore e dipende, logicamente, dall’intensità della corrente circolante; di conseguenza, per un valore fisso della resistenza, per esempio 100 Ohm, la quantità di calore dispersa nell’ambiente quando circola una corrente di due ampère è quattro volte superiore a quella dispersa nel caso di una corrente di un ampère .
La dissipazione di calore è un fattore che influisce sulle dimensioni fisiche della resistenza e costringe, in alcuni casi, a impiegare modelli speciali che vengono denominati “ad alta potenza”.
Al fine di poter disporre del tipo di resistenza più adatto per ciascun impiego, si adottano differenti sistemi di fabbricazione e diversi materiali che consentono la realizzazione di una vasta gamma di componenti dalle diverse caratteristiche.
Il tipo a bassa potenza più comune è quello a strato di carbone, che consiste in un piccolo cilindro di ceramica ricoperto, appunto, da uno strato di carbone e dotato di due cappucci metallici, posti alle estremità, a cui sono uniti i terminali; il valore ohmico di queste resistenze viene fissato asportando una quantità più o meno grande di carbone, così da formare una spirale lungo il cilindro. Il corpo della resistenza, così preparato, viene rivestito con vernice isolante sulla quale, in seguito, si dipingono le bande del codice colori.
Questo tipo di resistenze è disponibile sul mercato in differenti formati che corrispondono a potenze di 1/8, 1/4 ,1/3, 1/2, 1 e 2 watt, con tolleranza dell’1%, 2%, 5%, 10%.
Un’altra resistenza di impiego frequente è quella bobinata, che viene utilizzata esclusivamente nei casi in cui si prevede una forte dissipazione di calore e non si richiede una grande precisione del valore ohmico. E’ realizzata avvolgendo un filo di materiale ad alta resistività intorno a un cilindretto di ceramica, sul quale vengono poi applicati i due cappucci coi terminali in modo che siano in contatto coi capi del filo; il tutto viene poi ricoperto con smalto vetrificante o con uno strato di vernice isolante. Solitamente hanno tolleranze del 10% e sono in grado di dissipare potenze dell’ordine dei 100 watt, cosa che in certi casi rende necessario un adeguato sistema di ventilazione.
Esistono, oltre ai tipi menzionati, altre resistenze di precisione, costruite con una pellicola metallica lavorata a spirale, come nel caso delle resistenze a strato di carbone, collocata su di un supporto, piatto o cilindrico, di ceramica. Con questo sistema si ottengono resistenze molto stabili a tutte le temperature e che hanno valori di tolleranza notevolmente bassi.
Infine, in certe occasioni, si impiegano particolari resistenze che hanno la proprietà di variare il loro valore ohmico a seconda della temperatura cui sono sottoposte, oppure a seconda della tensione applicata. Queste resistenze sono di due tipi: resistenze NTC o a coefficiente negativo di temperatura e resistenze PTC o a coefficiente positivo.
Le prime agiscono abbassando il valore ohmico di fronte a un innalzamento della temperatura, mentre le seconde si comportano in modo opposto, cioè il loro valore cresce con l’aumentare della temperatura. Vengono impiegate per stabilizzare dal punto di vista termico alcuni circuiti, oppure come sensori in apparecchiature di regolazione della temperatura. Le resistenze sensibili alla tensione sono denominate VDR e funzionano diminuendo il loro valore in presenza di un aumento di tensione. Queste resistenze sono abitualmente impiegate negli stabilizzatori di tensione.

Esempio



  



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