CURSO DE ELETRÔNICA BÁSICA, RÁDIO E TV 4ª AULA
Autor: CARLOS EDUARDO NASCIMENTO CARDOSO | Publicado: 2017-04-25T19:23:00-07:00



&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;RESISTÊNCIA ELÉTRICA











Em aula anterior, vimos que a resistência elétrica de um corpo qualquer é a propriedade que ele tem de se opor a passagem das cargas elétricas. A resistência de um corpo deve-se ao fato de que as cargas elétricas não podem atravessá-lo livremente, porque o corpo vazio tem estrutura, ou seja, ele não é vazio. Desta maneira as cargas elétricas chocam-se com a estrutura do corpo e tem seu movimento dificultado. Façamos uma comparação: admitamos que se tenha um condutor oco, atravessado de ponta a ponta por um barbante como mostrei na figura abaixo, o qual tem amarrada, em uma de suas extremidades, uma pequena esfera.













Vamos comparar esse condutor oco com um condutor de eletricidade e a esfera, com uma carga elétrica. Em sendo assim, puxemos a extremidade livre do barbante. Verificamos que a esfera se desloca sem dificuldade dentro do condutor. Isto significa que ela não encontrou oposição, isto é, resistência ao seu deslocamento. A força com que puxamos o barbante pode ser comparada a tensão ou força eletromotriz.



Agora, em uma segunda etapa de nosso exemplo, admitamos que o condutor oco seja substituído por outro de mesmas dimensões, mas que tenha, em seu interior, vários pinos atravessando-o. Nestas condições, ao puxarmos a extremidade livre do barbante, a esfera será arrastada, mas se chocará com os obstáculos e terá seu movimento dificultado. Naturalmente, quanto maior o número de pinos (obstáculos), maior será a dificuldade de movimento. Esse exemplo serve para ilustrar o que acontece com a corrente elétrica se, como propusemos acima, admitirmos que a esfera represente a carga elétrica. o condutor, um condutor de eletricidade, e a força que puxa o barbante, força eletromotriz ou tensão elétrica. Se, como fizemos até aqui, utilizássemos a rede de água para comparação, poderíamos afirmar que os canos finos opõem grande dificuldade (resistência) a passagem de água e, portanto, por eles só pode correr pouca água. Já os grossos apresentam menor resistência e conduzem mais água.



1) CLASSIFICAÇÃO DOS CONDUTORES QUANTO A RESISTÊNCIA

Apesar de haver certa controvérsia entre os estudiosos do assunto, engenheiros e físicos, pode-se classificar um corpo ou condutor de acordo com a resistência que o mesmo oferece à passagem da corrente elétrica, uma possível classificação, empregada a muito tempo, é a que se segue :



a)Bom Condutor



É todo corpo que se deixa atravessar sem muita dificuldade pela corrente elétrica. Os metais, geralmente, são bons condutores e, dentre eles, os mais utilizados em eletricidade são o cobre, o alumínio, a prata, a platina, abaixo um exemplo de bom condutor: o cobre.













b)Mau condutor



É todo corpo que opõe relativa dificuldade á passagem da corrente elétrica. Como exemplo de maus condutores podemos citar o carvão e certas ligas metálicas muito utilizadas em aparelhos de aquecimento, tais como o níquel-cromo, a constantan, etc. abaixo niquel cromo, exemplo de mau condutor.














c)Semicondutor&nbsp;



É em definição simplista, todo corpo que tem propriedades elétricas entre o bom e o mau condutor. Essa classe de corpos elétricos é de enorme importância na eletrônica moderna, porque a ela pertencem os elementos com os quais são feitos os transistores e circuitos integrados. Dentre os semicondutores mais importantes, citaremos os elementos naturais conhecidos pelos nomes de germânio e silício.











d)Isolante



São corpos que opõem elevada resistência à passagem da corrente elétrica. Teoricamente, seriam os corpos que não se deixam atravessar pela corrente. Como exemplos de isolantes podemos citar a porcelana, a seda, etc., embora na prática não exista corpo completamente isolante.









Atualmente, há uma tendência de desconsiderar-se a classificação de "mau condutor", visto que não há condutores que não ofereçam uma certa resistência ou isolantes que impeçam totalmente a passagem de corrente.



2) RESISTÊNCIA E RESISTOR

O leitor, em sua vida profissional certamente encontrará os termos resistência e resistor como sinônimos, isto é, indicando a mesma coisa, mas, na realidade, isto não corresponde a verdade. De fato, dá-se o nome de resistência à propriedade que tem um corpo de resistir a passagem das cargas elétricas e de resistor, ao corpo&nbsp;que possui essa propriedade.





3) UNIDADE DE RESISTÊNCIA

Em homenagem ao grande físico alemão George Simon Ohm, que muito contribuiu para o desenvolvimento da eletricidade, foi escolhido seu sobrenome para indicar a unidade de medida de resistência elétrica. Assim, diremos que se chama de OHM a unidade de medida de resistência elétrica. Deve-se ler om e, no plural, omes (ohms). Essa unidade é simbolizada pela letra gregaΩ&nbsp;, que se lê ômega e corresponde ao nosso o. Note que, ao indicar verbalmente o valor numérico de uma resistência, não devemos falar ômega e, sim, om. Por exemplo as resistências de 100Ω, 1000Ω, etc. terão seus valores lidos da seguinte maneira, cem ohms, mil ohms, etc., e não cem ômegas, mil ômegas, etc.



A unidade OMH admite múltiplos e submúltiplos, isto é, valores maiores e menores que ela. Na prática de eletrônica os múltiplos tem emprego muito maior que os submúltiplos. Dentre os múltiplos, os mais frequentemente usados são os seguintes:



a) Megohm que equivale a 1 milhão de ohms e é abreviado por MΩ.

b) Quilohm que equivale a mil ohms e é representado por KΩ.


4 FATORES QUE INFLUENCIAM NA RESISTÊNCIA


Uma pergunta que imediatamente nos vem a mente é: De que depende a resistência de um corpo ? Vamos analisar essa questão. Sempre que possível e necessário, temos comparado o movimento de cargas elétricas com o movimento das moléculas de água no interior dos canos. Façamos o mesmo, agora. Suponhamos que existam dois canos, um fino e outro grosso, ligados a duas caixas de água absolutamente iguais.



É fácil compreender que, abrindo os dois canos, as caixas de água se esvaziarão e que , aquele que se escoa através do cano mais grosso, ficará vazia mais rapidamente. Então, diremos que o cano de água mais grosso, ou seja, de maior diâmetro, oferece menor resistência à passagem da corrente de água.



Fazendo a comparação do movimento de água com o movimento das cargas elétricas, podemos concluir que, sendo do mesmo material, os condutores (fios) mais grossos escoam as cargas elétricas de uma fonte de energia mais rapidamente que os fios mais finos.Esse fato em linguagem mais técnica, pode ser enunciado da seguinte maneira.















Chamamos de secção reta de um condutor a área que fica, quando se faz um corte na direção perpendicular ao fio, abaixo ilustramos de maneira clara o que afirmamos.





Dizemos que uma variação é inversa, quando o aumento de uma das grandezas implica diminuição da outra. Assim, no caso da resistência dos corpos, quando a secção aumenta, a resistência diminui, portanto, trata-se de uma variação inversa.

Vamos admitir, agora, que as duas caixas d`água iguais, do exemplo anterior, sejam ligados dois canos de mesmo diâmetro, isto é, mesma secção e grossura, mas de comprimentos diferentes (por exemplo, um de um metro e outro de 10 metros). Abrindo os dois canos no mesmo instante, vamos verificar que a caixa ligada ao cano mais curto se esvazia mais rápido. Isso acontece porque o cano de maior comprimento oferece maior atrito, ou seja, maior dificuldade ao movimento das moléculas de água.

O mesmo se dá com relação ao movimento das cargas elétricas no interior dos condutores. Assim, se tivermos duas fontes de energia elétrica iguais e a elas ligarmos dois condutores de mesma secção, mas de comprimentos diferentes, iremos verificar que a fonte ligada ao condutor mais curto se descarrega mais depressa. Este fato acontece porque o condutor mais comprido opõe maior resistência a passagem das cargas elétricas, em consequência do atrito dessas cargas no interior dos condutores.

Em linguagem técnica, diríamos que:




Aqui, o termo diretamente indica que, quando o comprimento do condutor aumenta, sua resistência elétrica também aumenta.



Suponhamos, agora, que à duas fontes de energia elétrica absolutamente iguais liguemos dois condutores de mesma secção, mesmo comprimento, mas de materiais diferentes; por exemplo, um de cobre e outro de carvão.Verificaremos que a fonte de energia ligada ao condutor de cobre se esgota mais rapidamente que aquela ligada ao condutor de carvão. A conclusão que se tira é que o cobre oferece menor resistência à passagem das cargas elétricas e, o que é fundamental, que condutores de materiais diferentes embora tenham as mesmas dimensões físicas, isto é, mesma secção e comprimento, tem resistências elétricas diferentes. Aqui não é possível estabelecer facilmente uma comparação com a canalização de água, porque, contrariamente aos fios elétricos, os canos de água são ocos e, portanto os materiais que opõe resistência à passagem de água os mesmos, ou seja, o ar e a parede do cano.



Para indicar a dependência da resistência elétrica ao tipo de material utiliza-se uma grandeza que recebe o nome de resistividade ou resistência específica. A resistividade é, pois, uma característica do material de que é feito o condutor. Ela serve para que possamos classificar o condutor como isolante, semicondutor ou bom condutor. Além disso, conhecendo-se a resistividade e as dimensões do condutor é possível calcular sua resistência com grande precisão.Esse fato comprova o que temos afirmado até aqui, isto é, que a resistência de um corpo é uma propriedade específica desse corpo, não dependendo nem da tensão nem da corrente.



A resistência específica é representada em tabelas, englobando os materiais mais utilizados em eletricidade, e geralmente, sua unidade de medida é o microhm por centímetro ou ohm por metro por milímetro quadrado.Não vamos apresentar a tabela, pois, para a nossa finalidade, basta o aluno saber que a substância que tem maior resistência específica ou resistividade terá maior resistência que outra, de mesmas dimensões e de menor resistividade. Portanto, podemos afirmar que:





Quando se aquece um corpo, as suas dimensões físicas mudam; consequentemente, é lícito pensar que sua resistência também varie. De fato, verifica-se que a resistência elétrica de um corpo aumenta de acordo com o aumento de temperatura. Isso significa que, quando um condutor se esquenta, sua resistência elétrica aumenta e que, quando a temperatura diminui, sua resistência também diminui Existe uma temperatura, conhecida como "zero grau absoluto", que é a mais baixa que se pode atingir, para a qual a resistência do corpo desaparece e, então, ele se torna um super condutor. Para finalizar este capítulo, podemos afirmar que:





As tabelas de fios,que trazem as características mais importantes dos fios condutores utilizados em instalações e enrolamentos, como, a que o aluno encontrará em aulas seguintes, costumam indicar a resistência dos condutores na temperatura ambiente, temperatura essa que é admitida, geralmente, como sendo de 25 graus centigrados.