Componente electrice de circuit

1.0 Generalitati

Rezistoarele sunt dispozitive a caror functionare se bazeaza pe proprietatea tuturor materialelor conductoare de a opune rezistenta la trecerea curentului (la temperatura normala, obijnuita) definite prin legea lui Ohm :

unde : R – valoarea rezistentei rezistorului , masurata in ohmi (Ω);

U – tensiunea electrica aplicata la capetele rezistorului , masurata in volti (V);

I – valoarea curentului prin resistor, masurata in amperi (A).

Trecerea curentului printr-un resistor determina producerea unei cantitati de energie sub forma de caldura , date de formula :

Q = RI²t , (2) in care :

Q – energia, exprimata in jouli (J) ;

I – curentul, exprimat in amperi (A) ;

R – rezistenta , exprimata in ohmi (Ω) ;

t – timpul trecerii curentului , exprimat in secunde (s) .

Rezistoarele sunt folosite pentru a regla valoarea curentului intr-un circuit, atat in domeniul curentilor tari, cat si in cel al curentilor slabi.

Fiecare material conductor este caracterizat din punct de vedere al rezistentei electrice prin rezistenta specifica (sau rezistivitate), respective prin rezistenta unitatii de lungime a unui conductor avand sectiunea de o unitate. Valoarea rezistentei este data de formula :

unde :

R – rezistenta, in ohmi ;

l – lungimea, in metrii (m) ;

s – sectiunea de trecere a curentului, in metrii patrati (m²) ;

ρ – rezistivitatea, in ohmi metri (Ωm).

1.1 Clasificare

Rezistoarele se pot clasifica dupa mai multe criterii :

a) Dupa materialul folosit, se realizeaza :

- rezistoare din metale sau aliaje metalice diverse sub forma de sarma sau benzi ;

- rezistoare particulare, obtinute prin depunerea unei pelicule pe un suport izolant, obtinandu-se astfel grosimi foarte mici si rezistente de valoare ridicata ;

- rezistoare cu lichid, bazate pe rezistenta unui strat de lichid intre doua placi metalice

confundate in lichid.

b) Dupa constructie se deosebesc :

- rezistoare fixe, a caror rezistenta nu poate fi modificata ;

- rezistoare valabile, a caror rezistenta poate fi moficata prin deplasarea unui contact. Rezistoarele valabile pot fi cu modificarea rezistentei in trepte sau continuu. De asemenea ele pot avea trei borne, putand fi montate in circuite de reglaj pontentiometric.Ele pot fi :

- cu variatia liniara a rezistentei proportionate cu deplasarea contactului ;

- cu variatia logaritmica a rezistentei in raport cu deplasarea contactului..

1.2 Parametrii nominali

- Rezistenta nominala (R) este valoarea, in ohmi, pentru care a fost construit rezistorul, masurata la temperature de 20°C.

- Toleranta admisa fata de rezistenta nominala este abaterea in plus sau in minus, in procente, rezultata din procesul de fabricatie.

- Puterea nominala (Pn) este puterea ce poate fi disipata de rezistenta fara a se incalzi peste limitele admisibile (in wati).

- Puterea maxima a rezistorului se calculeaza cu relatia :

P = RI² [W] , (4)

in care :

R – rezistenta (in ohmi) ;

I – curentul (in amperi).

Din aceasta relatie rezulta si curentul maxim ce poate strabate rezistenta.

Puterea maxima admisibila este stabilita la o temperatura ambianta de 20°C. La cresterea temperaturii ambiante, rezistenta proprie a rezistorului liniar creste conform relatiei :

Rt = R0[1 + α (t – t0)] , (5)

in care :

Rt – rezistenta la temperatura finala t, in Ω.

R0 – rezistenta la temperatura ambianta t0 (20°C), in Ω.

α – coeficientul de variatia a rezistentei cu temperatura (1/°C).

t – temperature finala in °C.

t0 – temperatura ambianta in °C.

Datorita acestui fapt puterea disipata creste cu temperatura, ceea ce duce la degradarea materialelor din care este confectionat rezistorul.

- Coeficentul de variatie a rezistentei cu temperatura (α) constituie alta marime nominala si este determinat de materialul folosit pentru confectionarea rezistorului.

- Tensiunea nominala este tensiunea maxima, in volti, la care poate fi utilizat rezistorul fara sa se produca deteriorarea izolatiei electrice.

- Variatia rezistentei cu durata de utilizare este un alt element ce caracterizeaza numai rezistoare chimice (folosite in curentii slabi), care se indica in procente fata de rezistenta nominala dupa 1000 h de functionare la temperatura maxima de utilizare si la puterea nominala.

- Coeficentul de tensiune (Ku) indica variatia rezistentei rezistorului in functie de tensiunea aplicata la borne.