Conform Wikipedia Rezistorul este o piesa componenta din circuitele electrice si electronice a carei principala proprietate este rezistenta electrica. Rezistorul obitnuit are doua terminale. Conform legii lui Ohm, curentul electric care curge prin rezistor este proportional cu tensiunea aplicata pe terminalele rezistorului. Cel mai important parametru al unui rezistor este rezistenta sa electrica, exprimata in ohmi.
Cine a inventat rezistenta electrica?
Tot de la Wikipedia aflam ca, germanul Georg Simon Ohm (1789 – 1854) studiaza pila electrica realizata de Volta si, in 1826, descopera proportionalitatea dintre diferenta de potential, intensitatea curentului electric si rezistenta electrica, denumita ulterior legea lui Ohm. In cinstea sa, unitatea de masura a rezistentei ii poarta numele.
Un documentar interesant despre Georg Ohm si rezistenta electrica este prezentat mai jos:
Exista o mare varietate de rezistoare ce sunt realizate de diverse firme, avand in vedere tehnologiile si materialele utilizate la realizarea elementului rezistiv, dar si la celelalte parti constituente: suport dielectric, zone de conectare, terminale, element de protectie. Pe de alta parte se are in vedere marea diversitate a valorilor parametrilor caracteristici: rezistenta nominala, toleranta, putere nominala,tensiune nominala, coeficient de variatie cu temperatura, stabilitate, temperatura maxima de utilizare, dar si costul rezistoarelor. Aceasta mare varietate de rezistoare a aparut in timp ca o necesitate, datorita diversificarii circuitelor electronice si dezvoltarii continue a tehnologiilor de realizare, noile tehnologii electronice determinand realizarea de noi rezistoare specifice. Pentru o utilizare corecta a unui rezistor intr-o aplicatie data, utilizatorul trebuie sa cunoasca tipurile de rezistoare si caracteristicile acestora.
I. Rezistoarele bobinate
Rezistoarele bobinate reprezinta primele tipuri de rezistoare produse in practica, realizarea lor bazandu-se pe rezistivitatea relativ constanta a conductoarelor filare. Desi prezinta o varsta venerabila, principiul de realizare al acestora a ramas cel initial, bobinarea unui conductor de inalta rezistivitate pe un suport dielectric si conectarea terminalelor prin intermediul unor capacele metalice. Vezi imaginea de mai jos:
Rezistoarele bobinate sunt utilizate ca rezistoare de putere si/sau rezistoare de precizie. Ca rezistor de putere, de obicei stabilitatea si toleranta nu sunt esentiale, in majoritatea cazurilor acceptandu-se rezistoare cu o abatere de 2-10%, deci cu un pret scazut.
Pentru a intelege mai bine ce inseamna rezistentele bobinate, am atasat materialul video de mai jos:
In etapa actuala, rezistoarele bobinate sunt preponderent folosite ca rezistoare de putere sau in medii cu temperaturi foarte ridicate. Trebuie insa facuta observatia ca si acestea au inceput sa fie inlocuite de cele peliculare, care au ajuns sa aiba puteri nominale de 200 W.
Aceste tipuri de rezistoare sunt folosite in circuite in care este necesara utilizarea unor rezistoare ce trebuie sa disipe o putere mare, sau functioneaza in mediu cu temperatura ridicata, fara ca stabilitatea (abaterea) sa fie critica si frecventa semnalului redusa, respectiv frontul relativ ridicat.
II. Rezistoarele de volum
Cronologic acest tip de rezistoare se afla pe locul doi. Au aparut initial ca o necesitate a inlocuirii principalului dezavantaj al rezistoarelor bobinate, de a nu se putea realiza valori ale rezistentei mai mari de sute KOhmi.
Completand valoric rezistenta nominala, avand o dimensiune mult mai mica fata de cele bobinate, la vremea lor, rezistoarele de volum au fost in topul utilizarii.
Elementul rezistiv este constituit de o masa compacta, care este realizata din mai multe elemente: unul conductor (carbonul sub forma de grafit), un izolant de umplutura (bioxid de titan sau caolin) care dau o mai buna stabilitate termica si higroscopica si un liant de legatura, de obicei o rasina formaldehidica. Dupa macinarea, cernerea amestecului dozat al elementelor anterioare, si alte procese intermediare, are loc presarea la cald sau extruderea amestecului, rezultand in final elementul rezistiv sub forma dorita. Conectarea terminalelor are loc prin presare la elementul rezistiv.
Rezistoarele de volum prezinta cea mai slaba stabilitate (+-8%), deci o imbatranire rapida in timp, o mare variatie a rezistentei cu temperatura si tensiunea. De aceea in etapa actuala nu mai sunt utilizate in mod curent, fiind considerate ca fiind rezistoare speciale. Avand in vedere constructia lor, au o inductanta parazita relativ redusa si rezista la impulsuri de tensiune de ordinul KV, ceea ce conduce la utilizarea lor ca rezistoare pentru protectia descarcarilor electrostatice, ca exemplu.
III. Rezistoare peliculare
Dupa aparitia componentelor electronice active, dar mai ales o data cu cresterea gradului de integrare al acestora, rezistoarele peliculare au inceput sa predomine ca utilizare in electronica, dar mai ales au trebuit sa tina pasul cu noile tehnologii electronice, ceea ce a impus o permanenta perfectionare a acestora si aparitia de noi tipuri specifice tehnologiilor electronice. In acest context se va accentua mai mult pe rezistoarele specifice montarii pe suprafata, tehnologie ce predomina de multa vreme productia electronica.
IV. Rezistoare cu pelicula de carbon
Cronologic reprezinta al treilea tip de rezistoare. Se disting doua tipuri de astfel de rezistoare realizate in practica: rezistoare cu pelicula de carbon aglomerat si carbon pirolitic.
IV.1. Rezistoare cu pelicula de carbon aglomerat
Pelicula rezistiva se obtine dintr-o solutie coloidala pe baza de carbon (negru de fum sau grafit) si rasina fenolica depusa pe suportul ceramic. Structura constructiva este prezentata in imainile de mai jos:
Rezistoarele cu pelicula de carbon aglomerat, ca si cele de volum, au o abatere mare, sunt instabile cu temperatura si tensiunea, stabilitatea este redusa, zgomotul in domeniul de radiofrecventa este ridicat. Se vor utiliza in circuitele in care initial este acceptabila o abatere de +-5%…+-10%, iar in timp abaterea poate ajunge la +-25%.
IV.2. Rezistoare cu pelicula de carbon pirolitic
Suportul dielectric este cilindric, din ceramica, de diverse dimensiuni in functie de puterea nominala. Pelicula rezistiva se depune pe toata fata laterala a corpului ceramic prin piroliza (descompunere termica) unei hidrocarburi gazoase (metan, benzen) in vid sau in atmosfera inerta. La capetele corpului ceramic, pentru conectarea terminalului se depune chimic o pelicula de Ni.
Avand in vedere parametrii rezistoarelor cu pelicula de carbon pirolitic, dar si pretul scazut, acestea se vor utiliza in circuitele electronice la care stabilitatea si precizia nu este critica. Se pot utiliza in circuitele in care initial se poate accepta o abatere de +-2,5%, iar in timp +-10%. Sunt instabile cu temperatura si tensiunea si au zgomot ridicat in domeniul AF.