Resistori e tubi con strettoie

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I resistori riducono il flusso di corrente. Di solito hanno la forma di una piccola salsiccetta marroncina… una specie di wurstel con le estremità rigonfie e con delle strisce colorate.

Immaginiamo un tubo di gomma in cui scorre dell’acqua: stiamo innaffiando le rose del giardino. Non arriva più acqua. Ci giriamo e vediamo il nostro vicino che sta schiacciando con un piede il tubo di gomma: il tubo è più stretto e passa meno acqua.
Un resistore è come un tubo con una strettoia.

fig1-tubi

La resistenza è un numero che ci dice quanto è stretto il tubo. Un valore basso equivale ad un tubo poco stretto o ad un cavo elettrico che non oppone molta difficoltà al passaggio degli elettroni (si dice anche che è un buon conduttore). Un valore alto di resistenza equivale a un tubo molto stretto o a un resistore che lascia passare poca corrente.
Per fare qualche esempio:
Il rame è buon conduttore (è un tubo senza strettoie). Ha un valore di resistenza molto basso, quasi nullo: 0,0000000169 ohm (al metro). Anche il ferro conduce la corrente, ma lo fa un po’ meno bene del rame; ha una resistenza di 0,0000000968 ohm (al metro). Il vetro non conduce per nulla la corrente: è comparabile a un tubo strettissimo, quasi senza passaggio alcuno. La sua resistenza è di 100.000.000.000.000 ohm.
Le resistenze che si utilizzano nei circuiti elettronici hanno valori intermedi che vanno da qualche decina fino a qualche milione ohm.

Il “quanto è stretta” si misura in ohm e tanto è maggiore il valore, tanto meno corrente passerà. Questi valori sono “scritti” sul componente con delle bande colorate. Anche in questo caso il nome dell’unità di misura è il nome del suo scopritore, lo scienziato tedesco: George Simon Alfred Ohm (1789 – 1854)

fig2-ohm
Normalmente troverete quattro bande colorate. C’è sempre una banda a una estremità di colore dorato o argentato. Per leggere una resistenza tenete la banda dorata a destra e poi leggete le bande colorate partendo da sinistra verso destra secondo la seguente tabella dei colori:

fig3

Vediamo come fare: impugniamo il resistore come in figura.

fig4-manio

Teniamo la banda dorata a destra. Quindi partendo a leggere da sinistra verso destra troviamo una banda marrone. Scriviamo “1“ su di un foglio. La seconda banda è nera e quindi scriviamo “0”. La terza banda é gialla, quindi scriviamo “4”. Sul foglio avremo scritto “1 0 4”, ma questa resistenza non vale 104 ohm! Non abbiamo ancora finito la sua “traduzione”.

fig5-lettura1

Ora cancelliamo la terza cifra e sostituiamola con un numero di zeri pari al valore della cifra. Cancelliamo il numero “4” e scriviamo al suo posto quattro zeri: “0 0 0 0”. Ora sul foglio dovremmo avere:

fig6-lettura2
Cioè 100.000 ohm o meglio 100 kilo-ohm, perché agli eletronici non piace molto scrivere zeri e numeri con le virgole. Quindi i numeri fino a 999 si scrivono senza abbreviazioni. I numeri sopra alle migliaia si scrivono con una “k” che sta per kilo:
1k ohm = 1.000 ohm
10k ohm = 10.000 ohm
100k ohm = 100.000 ohm.

Dopo i “k” abbiamo i mega “M”. Se abbiamo una resistenza da un milione di ohm: 1.000.000 ohm, scriveremo 1M ohm.
A volte il simbolo “k” o “M” si usa anche come virgola! Vediamo qualche esempio che potreste incontrare:
2k2 = 2.200 ohm
4k7 = 47.000 ohm
3M3 = 3.300.000 ohm

L’ultima banda colorata indica la precisione del valore della resistenza. Tipicamente è di colore dorato che significa che il valore può variare in più o in meno del 5%. Se la banda è d’argento la tolleranza è del 10%. Esistono anche resistenze con valori più precisi: 2% o 1%, ma sono leggermente più complicate da leggere (non le trattiamo adesso).

Ora provate a fare qualche esercizio: [le soluzioni sono in fondo al post]

Quanto valgono?

r220 R100 R10

Ogni componente ha un simbolo che lo rappresenta. Un po’ come le note che si tracciano sullo spartito. La nota è un simbolo che dice al musicista che suono produrre. Nello stesso modo, gli elettronici tracciano dei circuiti su carta. I circuiti sono composti da combinazioni di simboli che indicano come che componenti utilizzare e come connetterli tra di loro.
Il simbolo che si utilizza per i resistori è quello mostrato in figura:

fig7-simbolo

Vicino al simbolo si indica anche il valore della resistenza o il nome dato dal progettista es.: R1. Nel caso siano indicati solo i nomi, lo schema è accompagnato da una lista di materiali in cui di fianco ad ogni nome sono indicate le caratteristiche del componente.

I resistori più comuni sono quelli a forma di salsicciotto, ma ne esistono di varie forme e tipi. Le resistenze di questo tipo sono formate utilizzando della polvere di carbonio o componente simile. Un altro metodo per creare dei resistori è quello di utilizzare lunghi spezzoni di filo resistivo che vengono avvolti.
Agli inizi del secolo Umberto Nobile precipitò sul polo nord con il suo dirigibile. Aveva una radio, ma si danneggiò nell’atterraggio: si ruppe una resistenza. Il suo marconista riuscì a ripararla utilizzando la mina di una matita. In caso di emergenza, se ci servisse una resistenza da 1 kilo ohm potremmo utilizzare una matita tipo quelle che si trovano all’ikea.

Le resistenze oppongono resistenza al passaggio della corrente e generando quindi del calore. Se la corrente che vi passa è rilevante, la resistenza potrebbe scaldarsi molto. Si può calcolare la quantità di potenza dissipata, che deve sempre essere minore alla massima potenza sopportabile dal componente. I resistori più comuni sono quelli da da 1/4 di watt (il watt è l’unità di misura della potenza). E’ possibile trovarne anche da 1/8 (sono molto piccole) oppure un po’ più grandi per potenze da 1/2, 1 o 2 watt. Parleremo di potenza in un prossimo post.

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Ci sono resistori “corazzati”, con l’involucro in ceramica in grado di sopportare potenze di 5, 10 fino anche a 20 watt.

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Se la potenza da dissipare è notevole, si possono utilizzare anche resistori dotati di alette di raffreddamento. A volte si trovano resistori con formati “anomali”. Sono magari componenti con particolari caratteristiche fisiche o elettriche e che quindi non è posibile realizzare con i soliti processi di fabbricazione. Assumono quindi forme particolari e poco riconoscibili.

fig10-strana

L’elettronica moderna è miniaturizzata. I componenti sono a montaggio superficiale (SMD – Surface Mount Device). Questi componenti sono molto piccoli, economici, precisi e rapidi da montare. Le resistenze di questo tipo assomigliano a dei piccoli mattoncini neri con stampigliato sopra il valore. Su questi componenti troveremo: 103R per una resistenza da 10000 ohm. La terza cifra indica il numero di zeri.

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Soluzioni

rosso, rosso, marrone = 2 2 1 = 2 2 0 cioé 220 ohm
marrone, nero, nero = 1 0 0 = 100 ? No!! La terza banda dice di scrivere zero zeri! quindi 10 ohm
marrone, nero. Poi trovo una banda oro e mi fermo. Questa resistenza vale 1 ohm.

5 thoughts on “Resistori e tubi con strettoie

  1. Articolo utilissimo. Sono uno studente di informatica al secondo anno e quest’anno abbiamo iniziato il corso di elettronica 1. Essendo totalmente a digiuno di questi argomenti faccio fatica a preparare l’esame, percio’ questi post sono davvero utili! In particolare faccio fatica nelle fasi di “risoluzione” di circuiti elettrici, quella in cui si riduce un circuito complesso per calcolarne correnti e tensioni. Nonostante le leggi di kirkoff nn ci capisco nulla…ci saranno post in futuro su questi argomenti? Sapresti consigliarmi qualche libro semplice in italiano? Grazie

    • Ciao Massimo. Il tempo è sempre poco ma cercherò di mettere qualche esempio di risoluzione. Trovare un libro in italiano è difficile. Anche in inglese se è per quello… A me piace molto “Practical Electronics for Inventors” di Paul Scherz, anche se è in inglese. Prova a dargli un’occhiata.

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