Elettronica di base - Resistenze fisse
I resistori fissi sono un tipo di resistori lineari. Si dice che un resistore sia un resistore fisso, se il suo valore è fisso. Il valore del resistore fisso non può essere variato come un resistore variabile poiché il suo valore è determinato al momento della produzione stessa. Le figure seguenti rappresentano il simbolo di una resistenza fissa.
Le resistenze fisse sono classificate in diversi tipi, a seconda dei loro processi di fabbricazione e dei materiali utilizzati nella loro fabbricazione. La classificazione è la seguente.
Composizione di carbonio
Le resistenze a composizione di carbonio sono una miscela di particelle di carbonio, grafite e polvere di ceramica mescolate con una sostanza legante come l'argilla. Questa miscela viene trattata con alta pressione e temperatura. Dopo che l'intera cosa è stata modellata in una custodia, i cavi vengono fissati.
La massa termica del resistore a composizione di carbonio è maggiore in modo da resistere a impulsi ad alta energia.
Questi resistori hanno una bassa stabilità e un alto rumore, il che è uno svantaggio.
La figura seguente mostra un'immagine del resistore a composizione di carbonio.
I resistori a composizione di carbonio sono utilizzati nella protezione da sovratensioni, limitazione di corrente e alimentatori ad alta tensione.
Filo avvolto
Un resistore a filo avvolto è formato avvolgendo un filo costituito da un materiale resistivo attorno a un nucleo. Il nucleo metallico agisce come un materiale non conduttivo mentre il filo resistivo conduce, ma con una certa resistenza. L'immagine di un resistore a filo avvolto è come mostrato di seguito.
Di solito un filo di nicromo o un filo di manganina viene utilizzato per avvolgere il nucleo perché offrono un'elevata resistenza. Mentre la plastica, la ceramica o il vetro sono usati per il nucleo.
- I resistori a filo avvolto sono molto precisi.
- Funzionano in modo eccellente per valori di resistenza bassi e potenze elevate.
Questi sono il tipo più antico di resistori fissi, ma vengono utilizzati ancora oggi.
Film spesso
Le resistenze a film hanno uno strato resistivo su base ceramica, il cui spessore definisce la tipologia a cui appartengono. Lo spessore dello strato resistivo sui resistori a film spesso è molto più alto rispetto ai resistori a film sottile. Le resistenze a film spesso sono prodotte sparando una pasta speciale, che è una miscela di ossidi di vetro e metallo, sul substrato.
Esistono tre tipi principali di resistori a film spesso come resistori a fusibile, resistori a film Cermet e resistori a film di ossido di metallo.
Resistenze fusibili
Le resistenze fusibili sono simili alle resistenze a filo avvolto. Ma questi resistori insieme a fornire resistenza, agiscono come un fusibile. L'immagine di un resistore fusibile è come mostrato di seguito.
In questo resistore, la corrente scorre attraverso una connessione caricata a molla, che è posizionata vicino al corpo del resistore. Il blob che è attaccato al filo della molla del resistore prende il calore generato dal resistore a causa del flusso di corrente. Se questo calore aumenta, l'attaccamento al blob si scioglie e apre la connessione.
Quindi possiamo dire che questi resistori limitano la corrente, ma se la potenza nominale del circuito supera un valore specificato, questi resistori agiscono come un fusibile per aprire o interrompere il circuito. Il valore di queste resistenze è solitamente inferiore a 10 Ohm. Queste resistenze sono generalmente utilizzate in televisori, amplificatori e altri costosi circuiti elettronici.
Resistori a pellicola Cermet
Le resistenze a film Cermet sono le resistenze a film costituite da un materiale speciale denominato Cermet. Il cermet è una lega composita realizzata mediante combinazioneCeramic e Metal. Questa combinazione offre i vantaggi di entrambi questi materiali come la resistenza alle alte temperature e all'usura della ceramica insieme alla flessibilità e alla conduttività elettrica di un metallo.
Uno strato di pellicola metallica è avvolto attorno a un materiale resistivo ed è fissato in un substrato di metallo ceramico o cermet. I cavi sono presi per facilitare i collegamenti durante il fissaggio su un PCB. Offrono un'elevata stabilità poiché la temperatura non può influire sulle loro prestazioni.
Resistori a film di ossido di metallo
Un resistore a film di ossido di metallo si forma ossidando uno spesso film di cloruro di stagno su una bacchetta di vetro riscaldata, che è un substrato. Hanno stabilità alle alte temperature e possono essere utilizzati ad alte tensioni. Questi resistori hanno un basso rumore di funzionamento.
I resistori a film di ossido di metallo differiscono da quelli a film di metallo solo per il tipo di film rivestito. Metal oxideè un composto metallico come lo stagno con l'ossigeno per formare ossido di stagno, che è rivestito come una pellicola sul resistore. La resistività di questo resistore dipende dalla quantità di ossido di antimonio aggiunta altin oxide.
Pellicola sottile
I resistori a film sottile hanno uno strato resistivo di larghezza 0,1 micron o inferiore sulla base in ceramica. I resistori a film sottile hanno un film metallico che viene depositato sotto vuoto su un substrato isolante.
I resistori a film sottile sono più precisi e hanno un miglior coefficiente di temperatura ed è più stabile. Le resistenze a film sottile sono ulteriormente suddivise in due tipi come:
- Resistenze a film di carbonio
- Resistenze a film metallico
Resistenza a film di carbonio
Un resistore a film di carbonio viene prodotto depositando uno strato di film di carbonio su un substrato ceramico. Il film di carbonio funge da materiale resistivo alla corrente e la sostanza ceramica funge da sostanza isolante. I cappucci metallici sono fissati ad entrambe le estremità e i cavi di rame vengono estratti.
La figura seguente mostra la costruzione di un resistore a film di carbonio.
I principali vantaggi di queste resistenze sono l'elevata stabilità, l'ampio range di funzionamento, la bassa rumorosità e il basso costo. I resistori a film di carbonio sono i più preferiti rispetto ai resistori a composizione di carbonio a causa del loro basso rumore.
Resistori a pellicola metallica
Il rivestimento in film fa la differenza tra i resistori a film di ossido di metallo e i resistori a film di metallo. Un film sottile di sostanza metallica come il nichel cromo viene utilizzato per rivestire il resistore in un resistore a film metallico mentre un film di ossido metallico come l'ossido di stagno viene utilizzato per rivestire il resistore in un resistore di ossido di metallo.
I resistori a film metallico hanno un coefficiente di resistenza a bassa temperatura, il che significa che la resistenza è meno influenzata dalla temperatura.
Potenza
Durante l'utilizzo di un resistore, se il flusso di corrente aumenta, il resistore dissipa del calore. Se questo valore supera un certo valore critico, la resistenza potrebbe danneggiarsi. La potenza nominale di un resistore è stampata su alcune resistenze di valore superiore per evitare tale situazione.
Il wattaggio è la quantità di potenza elettrica espressa in watt. L'energia elettrica è la velocità di trasferimento dell'energia elettrica.
Energia P = VI = I2R