Cos’è un resistore (resistenza elettrica) e a cosa serve

Cos’è un resistore?

I resistori (chiamati anche impropriamente “resistenze“) sono componenti passivi che limitano il passaggio di corrente elettrica.

 

I resistori sono largamente usati nei circuiti elettronici e sono impiegati anche negli elettrodomestici di più comune utilizzo.
Un possibile utilizzo dei resistori è infatti quello di impiegarli per convertire una corrente elettrica in calore (effetto Joule).
Questo tipo di resistenze sono utilizzate all’interno di phon, forni, bollitori, ferri da stiro ecc.. ecc..

Ci sono diverse tecniche per produrre un resistore, possono essere composti da un’avvolgimento di filo o da una pasta semiconduttiva.

I resistori possono essere fissi o variabili. Una “resistenza” variabile può a sua volta essere lineare o logaritmica.

Le principali caratteristiche di un resistore sono:

• il valore della resistenza (espressa in ohm con il simbolo Ω)
• la massima potenza dissipabile senza che il componente subisca danni
• la tolleranza(espressa in percentuale)

 

 

I valori di resistenza

I valori di una resistenza possono assumere ordini di grandezza della frazione di ohm fino a centinaia di Megaohm.

Le resistenze hanno stampato un codice numerico (nei componenti SMD) o un codice colore (resistori assiali) di 3 o 4 cifre, in base alla tolleranza.

Segue una tabella di conversione per il codice colore. (qui puoi scaricare la versione PDF)

La legge di Ohm

La legge di Ohm mette in relazione la tensione, la corrente e la resistenza. Questa legge sta alla base dell’elettronica.

$$Corrente = {Tensione \over Resistenza}$$

Ovvero:

$$I = {V \over R}$$

Possiamo ricavarci quindi anche tensione e corrente conoscendo 2 valori su 3 della formula:

$$V = {R * I}$$ e $$R = {V \over I}$$

 

Un semplice circuito

Nella figura seguente abbiamo un resistore R1 da 100Ω collegato ad un generatore di tensione (un alimentatore da 5V).
Il circuito è chiuso, ovvero la corrente può passare dal polo positivo del generatore al polo negativo, passando per l’appunto per la resistenza.

Applcando la Legge di Ohm sopra descritta possiamo calcolare la corrente che passa sul circuito.

$$I = {V \over R}$$

Ovvero:

$$I = {5V \over 100Ω} = 0.05A$$

Abbiamo scoperto che nel circuito passano 0.05A ovvero 50mA

Resistori in serie

Vediamo ora cosa succede mettendo due resistori un serie, ovvero in cascata uno connesso all’altro.
Abbiamo quindi R1 ed R2 collegati in serie, abbiamo sempre il generatore di tensione a 5V.

Due resistori in serie si comportano come un unico resistore il cui valore è la somma dei due valori di resistenza.

Quindi

$$Rtotale = {R1 + R2} = {100Ω + 220Ω} = 320Ω$$

Ora possiamo calcolare la corrente

$$I = {5V \over 320Ω} = 0.015625A$$

ovvero una corrente pari a 15.625mA

I resistori in serie permettono di creare valori di resistenza che altrimenti non esisterebbero.

 

Resistori in parallelo

I resistori in parallelo sono leggermente più complicati, infatti per calcolare la corrente totale (I) che attraversa il circuito, dobbiamo fare la somma delle correnti (Ir1 e Ir2) che attraversano i due rami

Calcoliamo la corrente per ogni ramo:

$$Ir1 = {V \over R1} = {5V \over 100Ω} = 0.05A$$

$$Ir2 = {V \over R2} = {5V \over 220Ω} = 0.0227A$$

Quindi sommiamo le correnti dei rami per ottenere la corrente totale:

$$Itot = {Ir1 + Ir2} = {0.05A + 0.0227A} = 0.0727A$$

In alternativa, se vogliamo ricondurre il parallelo di due resistori in un circuito equivalente che possiede un solo resistore possiamo applicare la seguente formula.

$$R3 = {(R1 *R2)\over (R1+R2)} = {(100Ω *220Ω)\over (100Ω +220Ω)} = 68.75Ω$$

Come per la serie, anche il parallelo dei resistori, permettono di creare valori di resistenza che altrimenti non esisterebbero.