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Resistores - O que são e para que servem

Os resistores são, provavelmente, os elementos de um circuito mais conhecido pelas pessoas.Eles são tão importantes e usados que já estudamos ele no colégio mesmo, em Física, e eram representados por uma dessas duas figuras ao lado, que é a mesma usada em qualquer tipo de circuito elétrico ou eletrônico.

Nesse artigo falaremos mais em detalhes sobre o que são resistores, suas utilidades, associação em série e paralela.

O que é um Resistor

Resistor é um dispositivo elétrico vastamente usado como elemento de circuito, principalmente de circuitos elétricos e eletrônicos.

O resistor é essa peça aí ao lado, que possui duas 'pernas', que são seus terminais.

A unidade de medida de resistência no SI é chamada Ohm, seu valor é dado por Volt por Ampére.

As funções de um resistor

Dentre as várias utilidades de um resistor, podemos citar a conversão da energia elétrica em energia térmica (através da dissipação de calor), é a Lei de Joule e o controle da voltagem em qualquer parte do circuito, pois oferece uma resistência à passagem da corrente elétrica, 'dificultando' a passagem das cargas elétricas.

Essa resistência às cargas ocasiona, na direção da corrente elétrica, uma queda de potencial nos terminais do resistor. Tal característica é muito útil quando queremos obter uma voltagem diferente da disponível, bastando usar uma determinada configuração de resistores, como no caso do circuito divisor de tensão, um dos circuitos mais estudados em faculdades e cursos técnicos.

A primeira lei de Ohm

A lei de Ohm nos fornece uma importante relação entre resistor, corrente elétrica e voltagem nos terminais do resistor.

Ela nos diz que a corrente elétrica, simbolizada por I, é diretamente proporcional à diferença de voltagem nos terminais do condutor, representada por V.

Tal característica, porém, só é verdadeira quando temos um condutor ôhmico, que é o condutor que mantém seu valor de resistência constante quando é mantido em temperaturas constantes, o que não acontece na prática, pois a temperatura sempre varia já que ocorre dissipação de energia.

O fator de proporcionalidade entre a diferença de potencial nos terminais do resistor e a corrente elétrica que o atravessa, é chamado de resistência e é dada por:

ou:

A segunda lei de Ohm

A segunda lei de Ohm se refere as características do resistor.

É, também, uma lei empírica que mostra que o valor da resistência elétrica de um condutor é proporcional ao seu comprimento L, e inversamente proporcional à sua área A.

Ou seja, quanto maior um resistor, maior é o material resistivo que a corrente elétrica tem que percorrer, aumentando a queda de potencial.

Se a área for maior, também é maior a resistência que as cargas sofrem.

Assim, montamos a equação da 2a Lei de Ohm:

O fator de proporcionalidade é chamado de resistividade, e seu valor depende da temperatura que o resistor está submetido e da natureza do material do resistor, e é representado pela letra grega rho:

O que é uma corrente elétrica

Antes de entendermos o que é um resistor em mais detalhes, é preciso saber o que é uma corrente elétrica. Após isso, entenderemos uma importante relação: a dos resistores com a temperatura.

Em qualquer material condutor, os elétrons estão se movimentando de maneira totalmente aleatória e imprevisível. Quando submetemos o condutor a uma diferença de potencial, estamos fazendo atuar um campo elétrico no material. Como os elétrons são cargas elétricas, ele serão afetados por esse campo, se orientando todos em uma direção.

Esse movimento uniforme e orientado (em uma direção) de cargas elétricas (elétrons) é o que definimos como corrente elétrica.

A temperatura e a resistência

Como dissemos, em um material condutor, os elétrons estão se movendo de maneira aleatória pelo metal.

Sabemos também que a temperatura é a medida de agitação das partículas.

Assim, quanto maior for a temperatura, mais energia terão os elétrons, e mais rapidamente se moverão.

Como a corrente elétrica é o movimento ordenado desses elétrons, eles se moverão mais, e mais aleatoriamente, se tiverem mais energia (maior temperatura), o que reduziria o valor da corrente elétrica, pois como vimos anteriormente, a corrente é um fluxo ordenado de cargas.

Portanto, à medida que a temperatura aumenta, a resistividade (que é a característica do material) aumenta, pois é mais difícil que os elétrons se movam de maneira uniforme para gerar a corrente elétrica.

A resistividade que aumenta com a temperatura (o que aumenta a resistência), segundo a fórmula:

Onde a é uma característica do material com que é feito o resistor.

Condutores e isolantes

Os condutores são materiais que permitem a passagem de cargas elétricas

Os condutores de eletricidade são meios materiais que permitem facilmente a passagem de cargas elétricas. O que caracteriza um material como condutor é a camada de valência dos átomos que constituem o material. Camada de valência é a última camada de distribuição dos átomos. Em razão da grande distância entre essa última camada e o núcleo, os elétrons ficam fracamente ligados com o núcleo, podendo, dessa forma, abandonar o átomo em virtude das forças que ocorrem no interior dos átomos.

Esses elétrons que abandonam