Cdigo de cores Como os valores hmicos dos resistores podem ser reconhecidos pelas cores das faixas em suas superfcies? Simples, cada cor e sua posio no corpo do resistor representa um nmero, de acordo com o seguinte esquema, COR NMERO :PRETO MARROM VERMELHO LARANJA AMARELO VERDE AZUL VIOLETA CINZA BRANCO

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

A PRIMEIRA FAIXA em um resistor interpretada como o PRIMEIRO DGITO do valor hmico da resistncia do resistor. Para o resistor mostrado abaixo, a primeira faixa amarela, assim o primeiro dgito 4:

A SEGUNDA FAIXA d o SEGUNDO DGITO. Essa uma faixa violeta, ento o segundo dgito 7. A TERCEIRA FAIXA chamada de MULTIPLICADOR e no interpretada do mesmo modo. O nmero associado cor do multiplicador nos informa quantos "zeros" devem ser colocados aps os dgitos que j temos. Aqui, uma faixa vermelha nos diz que devemos acrescentar 2 zeros. O valor hmico desse resistor ento 4 7 00 ohms, quer dizer, 4 700 ou 4,7 k . Verifique novamente, nosso exemplo, para confirmar que voc entendeu realmente o cdigo de cores dados pelas trs primeiras faixas coloridas no corpo do resistor. A QUARTA FAIXA (se existir), um pouco mais afastada das outras trs, a faixa de tolerncia. Ela nos informa a preciso do valor real da resistncia em relao ao valor lido pelo cdigo de cores. Isso expresso em termos de porcentagem. A maioria dos resistores obtidos nas lojas apresentam uma faixa de cor prata, indicando que o valor real da resistncia est dentro da tolerncia dos 10% do valor nominal. A codificao em cores, para a tolerncia a seguinte:

COR TOLERNCIA

MARROM + ou 1%

VERMELHO + ou 2%

OURO + ou 5%

PRATA + ou 10%

Nosso resistor apresenta uma quarta faixa de cor OURO. Isso significa que o valor nominal que encontramos4 700 tem uma tolerncia de 5% para mais ou para menos. Ora, 5% de 4 700 so 235 ento, o valor real de nosso resistor pode ser qualquer um dentro da seguinte faixa de valores: 4 700 - 235 = 4 465 e4 700 + 235 = 4 935 . A ausncia da quarta faixa indica uma tolerncia de 20%. Quando voc for ler em voz alta um valor hmico de resistor (a pedido de seu professor), procure a faixa de tolerncia, normalmente prata e segure o resistor com essa faixa mantida do lado direito. Valores de resistncias podem ser lidos rapidamente e com preciso, isso no difcil, mas requer prtica! Entendeu mesmo ... 1. Cite trs diferentes tipos de resistores. 2. Qual o valor hmico do resistor cujas faixas coloridas so: (A) marrom, preto, vermelho? (B) cinza, vermelho, marrom? (C) laranja, branco, verde? 3. D o cdigo de cores para os seguintes valores de resistncia: (A) 1,8 k (B) 270 (C) 56 k

4. Obtenha os valores mximos e mnimos de resistncias dos resistores marcados com as seguintes faixas: (A) vermelho, vermelho, preto ----- ouro (B) amarelo, violeta, amarelo ----- prata

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Ainda sobre o cdigo de cores O cdigo de cores como explicado acima permite interpretar valores acima de 100 ohms. Com devido cuidado, ele pode se estendido para valores menores.

Como sero as cores para um resistor de valor nominal 12 ohms? Ser: marrom, vermelho e preto. A cor preta (0) para a faixa do multiplicador indica que nenhum zero (0 zeros) deve ser acrescentado aos dois dgitos j obtidos. Qual ser o cdigo de cores para 47 ohms? A resposta : amarelo, violeta e preto. Usando esse mtodo, para indicar valores entre 10 ohms e 100 ohms, significa que todos os valores de resistor requerem o mesmo nmero de faixas. Para resistores com valores hmicos nominais entre 1 ohm e 10 ohms, a cor do multiplicador mudada para OURO. Por exemplo, as cores marrom, preto e ouro indicam um resistor de resistncia 1 ohm (valor nominal). Outro exemplo, as cores vermelho, vermelho e ouro indicam uma resistncia de 2,2 ohms. [Nota: H, todavia, fabricantes que apresentam resistores com valores inferiores a 10 ohms e que se utilizam de trs faixas, sendo a terceira OURO ou PRATA. Nessa codificao vale o seguinte mtodo operacional: a cor ouro divide o valor indicado pelas duas cores anteriores por 10 e a cor prata divide por 100. Assim, um resistor com as cores vermelho, vermelho, prata indica resistncia de 0,22 ohms e um resistor com as cores marrom, vermelho e ouro indica uma resistncia de 1,2 ohms. Observe que, nesses casos, a terceira faixa (ouro ou prata) no representa nem dgito caracterstico e nem tolerncia e sim um divisor. ] Resistores de filme de metal, fabricados com 1% ou 2% de tolerncia, usam freqentemente um cdigo com, 4 faixas coloridas para os dgitos e 1 faixa para a tolerncia, num total de 5 faixas. Assim, um resistor de 1k , 1% ter as seguintes faixas:

marrom, preto, preto, marrom marrom 1 0 0 1zero 1% J, um resistor de 56k , 2% ter as seguintes faixas:

verde, azul, preto, vermelho vermelho 5 6 0 2zeros 2% provvel que voc utilize resistores de valores pequenos assim como resistores de filme de metal em algumas ocasies, por isso til saber esses detalhes. A maioria dos circuitos eletrnicos, porm, ser montada com

resistores de carvo (filme de carbono) e, portanto, o mais usado ser o cdigo de trs cores + tolerncia. Esse voc tem que dominar, com certeza! Entendeu mesmo ... 1. D os valores hmicos nominais dos resistores que apresentam as seguintes faixas de cores: (A) laranja, laranja, preto (B) cinza, vermelho, ouro (C) laranja, laranja, preto, vermelho 2. Como fica o cdigo de cores para um resistor de 10 k nominais, (A) usando o trs sistema de cores? (B) usando o sistema de quatro cores?

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Padres E12 e E24 Se voc j tem alguma experincia na montagem de circuitos, ter notado que os resistores tm comumente valores como 2,2 ( , k ou M ), 3,3 ( , k ou M ) ou 4,7 ( , k ou M ) e no encontra no mercado valores igualmente espaados tais como 2, 3, 4, 5 etc. Os fabricantes no produzem resistores com esses valores hmicos nominais. Por que ser? A resposta, pelo menos em parte tem algo a ver com a preciso expressas pelas porcentagens. Na tabela abaixo indicamos os valores encontrados nos denominados padres E12 e E24, um para aqueles com tolerncia de 10% e outro para a tolerncia de 5%:

Os resistores so fabricados com resistncias nominais de valores mltiplos desses vistos nas tabelas, por exemplo, 1,2 12 120 1200 etc. Considere os valores adjacentes 100 e 120 do padro E12; 100 mltiplo de 10 e 120 mltiplo de 12. Ora, como esse padro para tolerncia de 10%, teremos: 10% de 100 = 10 e 10% de 120 = 12 . Assim sendo, os resistores marcados como 100 podero ter qualquer valor entre 90 e 110 e os marcados como 120 podero ter qualquer valor entre 108 e 132 . Essas duas faixas de alcances se sobrepem, mas s ligeiramente; s 2 , entre 108 e 110 . Nominal = 100 90 110 Nominal = 120 108 132

Vamos repetir o raciocnio para valores do extremo da tabela, digamos 680 e 820 . O marcado como680 poder ter resistncia real de at 680 + 68 = 748 , enquanto que aquele marcado como 820 poder ter resistncia to baixa quanto 820 - 82 = 738 . Novamente h superposio porm, de valor bastante pequeno, s 10 ! Os padres E12 e E24 so projetados para cobrir todos os valores de resistncia, com o mnimo de sobreposio entre eles. Isso significa que, quando voc substituir um resistor danificado por outro com um valor nominal mais alto, sua resistncia real, quase certamente, tambm ter valor maior. Do ponto de vista prtico, tudo isso serviu para mostrar a voc que os resistores de filme de carbono so disponveis em mltiplos dos valores indicados nos padres E12 e E24. Entendeu mesmo ... Que valor do padro E12 est mais prximo a 5 030 ?

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Limitador de corrente

Agora voc j est pronto para calcular o valor hmico do resistor que deve ser conectado em srie com um LED. um resistor limitador de corrente. Observe a ilustrao:

Um LED tpico requer uma corrente de intensidade de 10 mA e proporciona uma "queda de tenso" de 2V enquanto est aceso. Nossa fonte de tenso fornece 9V. Qual deve ser a tenso entre os terminais de R1?

A resposta 9V 2V = 7V. Lembre-se que a soma das tenses sobre componentes em srie deve ser igual tenso da fonte de alimentao. Agora, com relao a R1, temos duas informaes: a intensidade de corrente que passa por ele (10mA) e a tenso que ele suporta (7V). Para calcular sua resistncia usamos a frmula: R1 = U I Substituindo-se U e I por seus valores temos: R1 = 7V Cuidado com as unidades! A frmula deve ser aplicada com as grandezas resistncia, tenso e intensidade de corrente eltrica medidas nas unidades fundamentais que so, respectivamente, ohm ( ), volt (V) e ampre (A). No caso, os 10 mA devem ser convertidos para 0,01A, antes de se fazer a substituio. O valor obtido, mediante clculo, para R1 foi de 700 . Qual o valor mais prximo que deve ser selecionado entre os indicados nos padres E12 e E24? Resistores de 680 , 750 e 820 so os mais provveis. 680 a escolha bvia. Isso acarretar uma corrente ligeiramente maior que os 10 mA atravs do LED (e do prprio resistor R1!) mas, a maioria dos LEDs no sero danificados pois podem suportar at cerca de 20 mA. Que cores tero as faixas desse resistor de 680 ? Entendeu mesmo ... 0,01A = 700

1. No circuito por acender um LED, a fonte de alimentao fornece 6 V. Qual deve ser o valor de R1? Se a fonte for substituda por outra de 9V, qual o novo valor de R1? Resoluo:

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Resistores em Srie e em Paralelo Em um circuito srie constatam-se as seguintes propriedades: a) todos os componentes so percorridos por corrente de mesma intensidade; b) a soma das tenses sobre todos os componentes deve ser igual tenso total aplicada; c) a resistncia total da associao igual soma das resistncias dos componentes individuais. Comentemos isso tendo em vista o circuito ilustrado a seguir, onde temos dois resistores R1 e R2conectados em srie, sob tenso total de 6V: a) em todos os pontos do circuito (inclusive dentro da bateria de 6V) a intensidade de corrente de 3 mA; b) a tenso sobre cada resistor (de valores iguais, nesse exemplo) de 3V. A soma dessas duas tenses igual tenso mantida pela bateria. c) a resistncia total da associao vale 2k , dada pela expresso: Rtotal = R1 + R2

Nesse circuito, a intensidade de corrente foi obtida pela frmula: I = Utotal / Rtotal Substituindo: I = 6V / 2 000 = 0,003A = 3 mA A tenso eltrica (d.d.p.) sobre o resistor R1 ser obtida por: U1 = R1.I = 1 000 x 0,003A = 3V A tenso eltrica sobre o resistor R2 deve ser tambm de 3V, uma vez que a soma delas deve dar os 6V da fonte de alimentao. Em um circuito paralelo constatam-se as seguintes propriedades: a) todos os componentes suportam a mesma tenso eltrica; b) a soma das intensidades de corrente nos componentes individuais deve ser igual intensidade de corrente total; c) a resistncia total da associao calculada pelo quociente entre o produto das resistncias individuais e a soma delas (CUIDADO: isso vale s para 2 resistores em paralelo!). A prxima ilustrao nos mostra dois resistores conectados em paralelo e alimentados por uma bateria de 6V: a) ambos os resistores R1 e R2 funcionam sob a mesma tenso (6V). Cada um deles est ligado diretamente na fonte de alimentao; b) a corrente total (12 mA, veja clculo abaixo) divide-se em duas parcelas iguais (6mA) porque os resistores tm resistncias iguais; c) a resistncia total dado pelo produtodividido pela soma das resistncias: R1 x R2 Rtotal = R1 + R2 Observe que circuitos em paralelos provm caminhos alternativos para a circulao da corrente eltrica, sempre passando a maior intensidade pelo

caminho que oferece a menor resistncia. Se as resistncias do paralelo tiverem o mesmo valor a corrente total divide-se em partes iguais. Vejamos os clculos do circuito acima: 1. Clculo da resistncia total:R1 x R2 Rtotal = R1 + R2 1000 x 1000 = = 500 1000 + 1000

2. Clculo da corrente total:Utotal 6V

Itotal = = = 0,012 A = 12 mA Rtotal 500

3. Clculo da corrente no resistor R1:Utotal 6V I1 = = = 0,006 A = 6 mA R1 1000

Para R2 teremos resultado idntico. NOTA Uma frmula alternativa para o clculo da resistncia total para dois resistores : 1/Rtotal = 1/R1 + 1/R2 . Apesar de aritmeticamente ser mais trabalhosa para clculos mentais, ela mais geral, pois pode ser estendida a mais de dois resistores. Para o clculo da resistncia total de 4 resistores (iguais ou no) em paralelo teremos: 1/Rtotal = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + 1/R4 Vejamos agora um circuito mais complexo, contendo partes em srie e parte em paralelo:

a) Clculo da resistncia total: 1. Comecemos pelos resistores em paralelo. Como vimos no exemplo anterior, a resistncia total de dois resistores iguais em paralelo vale metade da de um deles. Como cada um tem resistncia de 1k , a associao ter resistncia de 500 . 2. Esses 500 estaro em srie com os 1000 da resistncia R1 logo, a resistncia total ser 1000 + 500 = 1500 . b) Clculo da corrente total: Itotal = Ucomum / Rtotal = 6V / 1500 = 0,004 A = 4 mA Essa corrente a que passa pelo interior da bateria, passa atravs de R1 e subdivide-se em duas parcelas iguais (porque os resistores do paralelo so iguais) que passam por R2 e R3. c) Tenso sobre R1: U1 = R1.I = 1000 x 0,004A = 4V d) Tenso sobre R2 e R3: Pode ser obtida por dois caminhos: 1. Tenso total (6V) - tenso sobre R1 (4V) = tenso no paralelo (2V); 2. U2 ou 3 = R2 ou 3 x I2 ou 3 = 1000 x 0,002A = 2V Confira cuidadosamente todos os clculos e frmulas envolvidas. Uma compreenso clara disso tudo ajudar enormemente.

Entendeu mesmo ... 1. No circuito ilustrado, qual 2. No circuito ilustrado, qual

(A) a resistncia total no circuito? (A) a resistncia total no circuito? (B) a intensidade de corrente que passa (B) as intensidades de corrente que passam pelo ponto A? pelos pontos B, C, e D?

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Potncia nos resistores Quando corrente eltrica circula atravs de resistores, especificamente, e nos condutores, em geral, esses sempre se aquecem. Neles ocorre converso de energia eltrica em energia trmica. Essa energia trmica produzida, via de regra, transferida para fora do corpo do resistor sob a forma de calor. Isso torna-se bvio se examinarmos o que acontece no filamento da lmpada da lanterna. Seu filamento comporta-se como um resistor de resistncia elevada (em confronto com as demais partes condutoras do circuito). Nele a energia eltrica proveniente das pilhas, via corrente eltrica, convertida em energia trmica. Essa quantidade aquece o filamento at que ele adquira a cor branca e passa a ser transferida para o ambiente sob a forma de calor e luz. A lmpada um transdutor de sada, convertendo energia eltrica em energia trmica e posteriormente em calor (parcela intil e indesejvel) e luz (parcela til). Embora no to evidente como na lmpada e em alguns resistores de fonte de alimentao, esse aquecimento devido passagem de corrente eltrica ocorre com todos os componentes eletrnicos, sem exceo. A maior ou menor quantidade de energia eltrica convertida em trmica num componente depende apenas de dois fatores: a resistncia hmica do componente e

a intensidade de corrente eltrica que o atravessa. Esses dois fatores so fundamentais para se conhecer a rapidez com que a energia eltrica converte-se em trmica. A rapidez de converso de energia, em qualquer campo ligado Cincia, conhecida pela denominao de potncia. A potncia de um dispositivo qualquer nos informa "quanto de energia" foi convertida de uma modalidade para outra, a cada "unidade de tempo" de funcionamento. Energia convertida Potncia = Tempo para a converso As unidades oficiais para as grandezas da expresso acima so: Potncia em watt (W), Energia em joule (J) e Tempo em segundo (s). Em particular, na Eletrnica, a potncia eltrica nos informa quanto de energia eltrica, a cada segundo, foi convertida em outra modalidade de energia. Em termos de grandezas eltricas a expresso da potncia pode ser posta sob a forma: Potncia eltrica = tenso x intensidade de corrente Ou P=U.I Usando da definio de tenso e intensidade de corrente eltrica voc conseguiria chegar a esse resultado? Isso importante para que voc perceba que essa 'formula' no foi tirada de uma 'cartola mgica'! Dentro da Eletrnica, para os resistores, onde a energia eltrica convertida exclusivamente em energia trmica (a mais degradadas das modalidade de energia ... a mais "vagabunda", "indesejvel", "intil" etc.), essa potncia passa a ser denominada potncia dissipada no resistor. Desse modo, podemos escrever: P = U . I = (R.I). I = R . I2

Lembre-se disso: para calcular a potncia dissipada por resistores podemos usar das expresses P = U.i ou P = R.I2.

Voc poderia deduzir uma terceira expresso para o clculo da potncia dissipada em resistor? Tente, e eis uma dica: na expresso P = U.I, deixe o U quieto e substitua o I por U/R. Vamos checar o entendimento disso: a) Uma mquina converte 1000 joules de energia trmica em energia eltrica a cada 2 segundos. Qual sua potncia? b) Um resistor submetido tenso de 10V atravessado por corrente eltrica de intensidade 0,5A. Qual sua resistncia? Que potncia ele dissipa? c) Um resistor de resistncia 100 ohms percorrido por corrente d.c. de 200 mA. Que tenso eltrica ele suporta? Que potncia ele dissipa? importante e indispensvel que a energia trmica produzida num resistor seja transferida para o meio ambiente sob a forma de calor. Ora, essa transferncia ir depender, entre outros fatores, da superfcie do corpo do resistor. Quanto maior for a rea dessa superfcie mais favorvel ser essa transferncia. Um resistor de tamanho pequeno (rea pequena) no poder dissipar (perder energia trmica para o ambiente sob a forma de calor) calor com rapidez adequada, quando percorrido por corrente muito intensa. Ele ir se aquecer em demasia o que o levar destruio total. A cada finalidade, prevendo-se as possveis intensidades de corrente que o atravessaro, deve-se adotar um resistor de tamanho adequado (potncia adequada) para seu correto funcionamento. Quanto maior o tamanho fsico de um resistor maior ser a potncia que pode dissipar (sem usar outros artifcios). A ilustrao abaixo mostra resistores de tamanhos diferentes:

O resistor de carvo mais comum nos circuitos de aprendizagem so os de potncia 0,5W. Em mdia, tais resistores, pelo seu tamanho, podem dissipar

calor razo de 0,5 joules a cada segundo, ou seja, tm potncia mxima de 0,5W. Alguns tipos de resistores (cujo tamanho fsico no pode exceder umas dadas dimenses ... mesmo porque nem caberiam nas caixas que alojam o circuito) devem usar outros recursos que permitam uma maior dissipao para os seus tamanhos. Um dos recursos manter uma ventilao forada mediante ventiladores. Outro, coloc-los no interior de uma cpsula de alumnio dotada de aletas. Isso determina uma superfcie efetiva bem maior. Temos uma ilustrao dessa tcnica na figura acima, para o resistor que dissipa 25W.