Rezistorul

Curentul continuu - Rezistorul

Rezistenţa şi rezistorul Este foarte uşor să confundăm termenii de rezistenţă şi rezistor. Rezistenţa reprezintă opoziţia faţă de curentul electric, iar rezistorul este un dispozitiv fizic utilizat în circuitele electrice. Este adevărat, rezistorii posedă rezistenţă electrică, dar trebuie să înţelegem că cei doi termeni nu sunt echivalenţi! Scopul rezistorilor Datorită relaţiei dintre tensiune, curent şi rezistenţă în oricare circuit, putem controla oricare variabilă prin simplul control al celorlalte două. Probabil că cea mai uşor de controlat variabilă dintr-un circuit este rezistenţa. Acest lucru poate fi realizat prin schimbarea materialului, mărimii sau formei componentelor conductive (ţineţi minte cum filamentul metalic subţire al unui bec crează o rezistenţă electrică mai mare decât un fir gros?) Componentele speciale numite rezistori sunt confecţionate cu singurul scop de a crea o cantitate precisă de rezistenţă electrică la introducerea lor în circuit. Sunt construite din fir metalic sau de carbon în general, şi realizate astfel încât să menţină o rezistenţă stabilă într-o gamă largă de condiţii externe. Rezistorii nu produc lumină precum este cazul becurilor, dar produc căldură atunci când degajă putere electrică într-un circuit închis în stare de funcţionare. În mod normal, totuşi, scopul unui rezistor nu este producerea căldurii utile, ci pur şi simplu asigurarea unei rezistenţe electrice precise în circuit. Simbolul rezistorului Simbolul rezistorului pe care îl vom folosi în circuite este cel în formă de zig-zag. Valorile rezistenţelor în ohmi sunt de obicei reprezentate printr-un număr adiacent, iar dacă într-un singur circuit sunt prezenţi mai mulţi rezistori, fiecare va fi notat cu R1, R2, R3, etc. După cum se poate vedea, simbolurile pentru rezistor pot fi prezentate fie orizontal, fie vertical: Dacă ne luăm după aparenţa lor fizică, un simbol alternativ pentru rezistori este cel alăturat. Rezistoare cu rezistenţă variabilă Rezistoarele pot de asemenea să fie cu rezistenţă variabilă, nu neapărat fixă. Această proprietate o putem întâlni în cadrul unui rezistor construit chiar pentru acest scop, sau o putem întâlni în cadrul unui component a cărui rezistenţă este instabilă în timp. În general, ori de câte ori vedeţi simbolul unui component reprezentat cu o săgeată diagonală prin el, acel component are o valoarea variabilă şi nu statică (fixă). Acest simbol este o convenţie electronică standard. Disiparea energiei Deoarece rezistori produc energie sub formă de căldură la trecerea curentului prin ei datorită frecării, aceştia pot fi împărţiţi în funcţie de cantitatea de căldură ce o pot susţine fără a se supra-încălzi şi distruge. Această categorie este specificată în „Watti”. Majoritatea rezistorilor din aparatele electronice portabile sunt în categoria de 1/4 (0.25) watt sau mai puţin. Puterea unui rezistor este aproximativ proporţională cu mărimea sa: cu cât rezistorul este mai mare, cu atât mai mare este puterea sa. De menţionat şi faptul că rezistenţa (în ohmi) nu are deloc legătură cu mărimea! Rezistorii sunt elemente extrem de importante într-un circuit Chiar dacă apariţia rezistorilor într-un circuit pare pe moment a nu avea niciun sens, aceştia sunt nişte dispozitive cu un rol extrem de folositor în cadrul circuitelor (divizoare de tensiune şi divizoare de curent, de exemplu). Pentru că sunt atât de simplii şi de des utilizaţi în domeniul electricităţii şi a electronicii, vom dedica o bună bucată de vreme analizei circuitelor compuse doar din rezistenţe şi baterii. Sarcina electrică În diagramele schematice, simbolul rezistorilor este adesea folosit pentru a indica un dispozitiv general dintr-un circuit electric ce transformă energia electrică primită în ceva folositor (bec, de exemplu). Orice astfel de dispozitiv non-specific într-un circuit electric poartă de obicei denumirea de sarcină electrică, sau scurt, sarcină. Analiza unui circuit simplu Pentru a rezuma ceea ce am spus până acum, vom analiza circuitul alăturat, încercând să determinăm tot ceea ce putem cu ajutorul informaţiilor disponibile. Tot ceea ce cunoaştem în acest circuit este tensiunea la bornele bateriei (10 volţi) şi curentul prin circuit (2 amperi). Nu cunoaştem rezistenţa rezistorului în ohmi sau puterea disipată de acesta în Watti. Folosindu-ne însă de ecuaţiile lui Ohm, putem găsi două ecuaţii ce ne pot oferi răspunsuri folosind doar cantităţile cunoscute, tensiunea, respectiv curentul: Introducând cantităţile cunoscute de tensiune (E) şi curent (I) în aceste două ecuaţii, putem determina rezistenţa circuitului (R), şi puterea disipată (P): Pentru circuitul de faţă, în care avem 10 volţi şi 2 amperi, rezistenţa rezistorului trebuie să fie de 5 Ω. Dacă ar fi să proiectăm un circuit pentru a opera la aceste valori, ar trebui să folosim un rezistor cu o putere de minim 20 de Watti; în caz contrar, s-ar distruge din cauza supra-încălzirii.