Resistore o Resistenza

Il resistore, comunemente chiamato resistenza credo sia il componente elettronico più diffuso, praticamente lo troviamo in quasi tutti, se non tutti i circuiti elettronici.
Come potrete immaginare dal nome, il suo utilizzo è quello di creare una resistenza all'interno del circuito, infatti la sua unità di misura è proprio la resistenza, quindi si misura in Ohm, il cui simbolo è la lettera greca omega Ω.

Resistore

Il resistore, si presenta come un cilindretto, con delle righe di diversi colori, ha 2 fili conduttori, o terminali, comunenemte detti refori, questi servono per collegare il resistore al circuito, normalmente questi vengono piegati a 90 gradi, e saldati sulla scheda elettronica.
Come tutti i componenti elettronici, ha un suo simbolo per essere identificato all'interno degli schemi elettronici, in verità il resistore, lo possiamo trovare identificato con 2 simboli diversi.

Simbolo_resistenza

Il primo simbolo è forse quello più utilizzato negli schemi, ma spesso si trova il resistore identificato anche con il secondo simbolo.
Di resistori ne esistono diversi modelli, ovvero costruiti in diversi modi, e con diversi materiali, possiamo trovare resistori a filo, ad impasto, a strato ceramico, a strato metallico, a strato di carbone, che forse è quello più utilizzato, e che è quello raffigurato nella foto sopra, ma quello che più ci interessa, è che ne esistono di diversi valori.
Le fasce colorate che si trovano stampate sul corpo, servono proprio ad identificare il valore del resistore, ad ogni colore è attribuito un numero, come nella tabella sotto.


Colori-Resistenze


Le prime 2 fasce colorate identificano rispettivamente la prima cifra e la seconda cifra del valore, mentre la terza fascia identifica il moltiplicatore.
Prendiamo ad esempio il nostro resistore raffigurato nella immagine sopra, esso ha i colori marrone, verde, nero, la prima fascia marrone corrisponde al valore 1, la seconda fascia verde corrisponde al valore 5, quindi abbiamo 15, la terza fascia è il moltiplicatore, e in questo caso corrisponde al valore 1, abbiamo allora che il valore della nostra resistenza è 15x1=15Ω.

Se avessimo un resistore marrone-verde-arancione, avremmo sempre la prima cifra 1, la seconda cifra 5, e moltiplicatore arancione 1000, in questo caso il valore del resistore sarebbe 15x1000=15000 Ω.
Quando il valore del resistore è superiore a 1000, si utilizza esprimere il valore in Kilo (K), ovviamente 1KΩ=1000Ω e di conseguenza 15000Ω = 15KΩ.

Se prendiamo ancora una altro resistore esempio giallo-viola-blu, ed andiamo a consultare la tabella, otteniamo che il valore è giallo 4,viola 7, e moltiplicatore blu 1 milione.
In questo caso il resistore ha un valore di 47x1.000.000=47.000.000Ω ovvero 47 milioni di ohm, possiamo quindi scrivere 47.000.000Ω, oppure possiamo scrivere 47.000KΩ, ma anche qua, quando il valore supera i 1000KΩ, si utilizza esprimere il valore in Mega (M), inutile dire che 1MΩ=1000KΩ =1.000.000Ω, quindi tornando al nostro resistore giallo-viola-blu da 47 milioni di ohm, possiamo tranquillamente scrivere che il nostro resistore ha un valore di 47MΩ.

Facciamo in fine un ultimo esempio, prendiamo un resistore che ha i colori nero-verde-oro.
Tale resistore ha le prime due fasce che corrispondono al valore 15, infatti nero 1, verde 5 , il terzo colore è oro, e invece di moltiplicare divide per 10, in questo caso il nostro resistore avrà un valore di 15:10=1,5Ω.

Fino ad ora abbiamo parlato delle prime 3 fasce di colore, ma avrete notato che il resistore presenta 4 fasce di colore, bene, l'ultima fascia è la tolleranza, e come da tabella potete vedere che normalmente questa può essere oro 5% o argento 10%.
Tutti i componenti elettronici, purtroppo hanno delle tolleranze nei loro valori dichiarati, un resistore da 1000Ω con tolleranza 5%, avrà un valore che in realtà non sarà esattamente 1000Ω, ma sarà compreso tra 950Ω (1000-5%) o 1050Ω(1000+5%).

Per dovere di cronaca, vi devo dire che in commercio esistono resistori particolari che hanno tolleranze ancora più basse, sono i cosiddetti resistori di precisione, che hanno tolleranze di 1% o anche meno, ma diciamo che normalmente i resistori più utilizzati sono i classici con tolleranza 5%.

Abbiamo già visto, nel paragrafo sulla legge di Ohm, che V=RxI e pure che P=VxI.

Ohm

Abbiamo pure visto lo schema di collegamento, e calcolato che un resistore da 10 Ohm, ai cui capi è presente una tensione di 4,5V, limiti la corrente a 0,45A.
Abbiamo visto che a causa di questa corrente che circola all'interno del circuito, il nostro resistore scarica la batteria, consuma quindi energia. Ma che fine fa questa energia consumata?
Avrete sentito dire chissà quante volte, che al mondo niente si crea, niente si distrugge, ma tutto si trasforma, e anche il nostro resistore non fa eccezioni, infatti esso trasforma l'energia consumata in energia termica, ebbene si, quando un resistore viene percorso da corrente si scalda, e dissipa in calore l'energia consumata, energia che abbiamo detto prendere il nome di potenza (W) calcolata con la legge di Ohm P=VxI.
Sappiamo che nel nostro resistore scorre una tensione di 4,5V, ed una corrente di 0,45A, possiamo quindi calcolare che il nostro resistore sta dissipando in calore una potenza di:

P=VxI → P=4,5x0,45 → P=2,025w

Logico che aumentando la tensione o la corrente, il nostro resistore assorbirà maggiore energia, ma assorbire più energia, significa dissipare anche più potenza in calore.
Un resistore marrone-verde-nero quindi da 15 Ohm, collegato ad una batteria da 12V, limiterà la corrente a:

I=V/R → I=12/15 → I=0,8A ovvero 800mA

Dissipatore-Calore

Tale resistore allora assorbe una corrente di 800mA, il che significa che dovrà dissipare in calore una potenza di:

P=VxI → P=12x0,8 → P=9,6w

Ovvio che più potenza = più calore da smaltire, il che si traduce in una maggiore temperatura raggiunta dal resistore, temperatura che purtroppo ha un limite oltre il quale il resistore non può andare, pena la sua fusione.
A tal proposito esistono in commercio resistori di diverse potenze, i più comuni sono da 1/4 di Watt, ovvero 0,25W, ma ne esistono un po' di tutte le potenze, 0,5w 1w, 2w, 5w, 10w ecc. fino ad arrivare anche a 1000w.

Resistori-1W-10W-50W

Sopra sono raffigurati resistori di diverse potenze, nello specifico possiamo notare che i primi 5 resistori partendo da sinistra, che sono da 1/8w, 1/4w, 1/2w 1w, 2w, mantengono il classico disegno di resistore, cambiano solamente le dimensioni, che oscillano dai 4mm ai 12mm.
Oltre certe potenze, il contenitore detto package, si modifica e diventa una scatolina bianca, spariscono le righe colorate, in quanto le dimensioni ora permettono di stampare valore, potenza e tolleranza direttamente sul corpo del resistore, anche qua le dimensioni sono proporzionali alla potenza.
Arrivati a potenze elevate diciamo sopra i 50w, il calore da dissipare è molto, ed è necessario adottare package metallici, dotati di piccole alette per dissipare meglio il calore, e dotati anche di fori per un eventuale fissaggio all'esterno della scheda elettronica, tali resitori vengono detti anche resistori corazzati.

Quando scegliamo un resistore, allora, oltre al suo valore in Ohm, dobbiamo prestare attenzione anche alla potenza dello stesso, di norma sempre meglio abbondare, quindi ritornando al nostro resistore da 15 ohm collegato alla batteria da 12v che deve dissipare 9,6w, un resistore da 10w sarebbe proprio al limite, come minimo servirebbe un resistore da 15w, meglio ancora da 20w, questo perché più è alta la potenza del resistore, meglio riuscirà a dissipare il calore, e quindi più bassa resterà la sua temperatura.
Far dissipare 9,6w ad un resistore da 10w, vuol dire farlo scaldare molto, tanto da non riuscire a toccarlo con le dita perché scotta, se utilizziamo un resistore da 15w, questo sarà meno caldo, e la temperatura diventerà più accettabile, con un resistore da 20w, questo probabilmente rimarrà freddo, o appena tiepido.


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