Como funcionam os resistores e suas aplicações em circuitos

Um resistor é um componente eletrônico comum que limita o tamanho e a direção da corrente. Os resistores funcionam explorando as propriedades resistivas de um material, que é o quão bem ele bloqueia o fluxo de eletricidade. A unidade de resistência é ohms (Ω), e o tamanho da resistência depende do tipo, forma e temperatura do material. O valor da resistência de um resistor geralmente é identificado por um código de barras ou número colorido, e cores diferentes representam valores diferentes.

Os resistores são amplamente utilizados em circuitos. Eles podem realizar funções como controle de corrente, divisão de tensão, filtragem, polarização e correspondência. O controle de corrente é a função mais básica de um resistor. Ele pode ajustar o tamanho da corrente de acordo com a lei de Ohm (V = IR), onde V é a tensão, I é a corrente e R é a resistência. Por exemplo, se houver uma fonte de alimentação de 5V e um resistor de US$ 100Ω em um circuito, a corrente através do resistor será 5V/100Ω=0.05A ou 50mA. Se o resistor for substituído por 0Ω$, a corrente se tornará 5V/200Ω=0.025A, que é 25mA. Desta forma, a magnitude da corrente pode ser controlada alterando o valor da resistência do resistor.

Os resistores também podem ser usados para proteger outros componentes no circuito. Por exemplo, se houver uma fonte de alimentação de 5V e um resistor de 1Ω em um circuito, a corrente através do resistor será de 5V/1Ω=5A, o que pode ser muito grande. , fazendo com que o circuito superaqueça ou seja danificado. Para evitar essa situação, você pode adicionar um resistor adequado ao circuito, como 0Ω$, então a corrente será reduzida para 5V/100Ω=0.05A, que é 50mA, protegendo assim a segurança do circuito.

Os resistores também podem ser usados para dividir a tensão, ou seja, dividir uma tensão em duas ou mais tensões diferentes. Isso aproveita a lei de divisão de tensão do resistor, o que significa que, se houver dois ou mais resistores em série em um circuito, a tensão da fonte de alimentação será distribuída para cada resistor proporcionalmente ao resistor. Por exemplo, se um circuito tiver uma fonte de alimentação de 10V e dois resistores, um de 100Ω e outro de 200Ω, então a tensão no resistor de 100Ω é 10V imes 100Ω/(100Ω+200Ω)=3.33V, a tensão no resistor de 200Ω é 10V imes 200Ω/(100Ω+200Ω)=6.67V. Desta forma, você pode obter duas tensões diferentes para diferentes propósitos.

Os resistores também podem ser usados para filtragem, que é remover ruídos ou sinais de interferência de um circuito. Isso usa uma combinação de resistores e capacitores ou indutores para formar um filtro passa-baixa, passa-alta, passa-banda ou rejeição de banda. Um filtro passa-baixa permite apenas a passagem de sinais de baixa frequência, um filtro passa-alta permite apenas a passagem de sinais de alta frequência, um filtro passa-banda permite a passagem apenas de uma determinada faixa de sinais de frequência e um filtro de parada de banda bloqueia apenas uma determinada faixa de frequências. sinal de frequência passa. Por exemplo, se um circuito tiver um resistor de 100Ω e um capacitor de 1μF em paralelo, o circuito é um filtro passa-baixa e sua frequência de corte é 1/(2pi RC)=1.59kHz, ou seja, apenas frequências abaixo Apenas sinais a 1.59kHz podem passar, e sinais acima de 1.59kHz serão filtrados.

Os resistores também podem ser usados para polarização, ou seja, para fornecer uma tensão ou corrente operacional estável para certos componentes em um circuito. Isso usa a função de divisão de tensão do resistor para fornecer uma tensão ou corrente de polarização adequada para os transistores, diodos, amplificadores operacionais e outros componentes do circuito para mantê-los em condições normais de trabalho. Por exemplo, se houver uma fonte de alimentação de 10V e um resistor de 100Ω em um circuito, haverá uma tensão de 10V no resistor. Se a base de um transistor estiver conectada a uma extremidade do resistor, a base do transistor será A tensão é de 10V, o que liga o transistor.

Os resistores também podem ser usados para combinar, ou seja, as resistências de diferentes partes de um circuito são iguais ou semelhantes para aumentar a eficiência e a estabilidade do circuito. Isso aproveita as características de impedância do resistor, ou seja, o quanto o resistor bloqueia os sinais CA. A impedância também é medida em ohms (Ω) e sua magnitude depende da frequência do sinal e da indutância ou capacitância do resistor. A impedância de um resistor pode ser calculada usando a lei de Ohm (V = IZ), onde V é a tensão, I é a corrente e Z é a impedância. Por exemplo, se um circuito tiver uma fonte de 10 V CA e um resistor de 100 Ω, a corrente através do resistor é 10 V/100 Ω = 0,1 A, independentemente da frequência da fonte. Se você conectar uma carga de 100Ω a uma extremidade do resistor, o circuito será combinado e a energia da fonte de alimentação poderá ser totalmente transferida para a carga. Se a impedância da carga não for 100Ω, o circuito está incompatível e parte da energia da fonte de alimentação será refletida de volta, causando perda e interferência do circuito.

Resumindo, o princípio de funcionamento de um resistor é usar as características de resistência do material para limitar e distribuir a corrente. Os resistores são amplamente utilizados em circuitos. Eles podem realizar controle de corrente, divisão de tensão, filtragem, polarização, correspondência e outras funções, que facilitam o projeto e a otimização de circuitos. Entender como os resistores funcionam e os fundamentos dos circuitos pode nos ajudar a entender e usar melhor os dispositivos eletrônicos.