Corso di Elettronica Analogica: il resistore

Obiettivo dell'elettronica è progettare e costruire sistemi per eseguire determinate funzioni. L'energia elettrica, la tensione e la corrente sono tutti fenomeni fisici misurabili. I circuiti sono costituiti da resistori, condensatori e tanti altri componenti che vedremo nel corso di questi articoli.

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a cura di Elettronica Open Source

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Il resistore è il componente più diffuso nel campo dell'elettronica, spesso indicato anche come resistenza che definisce la grandezza fisica associata. La sua funzione principale è quella di opporsi alla corrente elettrica che lo attraversa limitando la sua intensità. La resistenza può essere calcolata con la legge di Ohm espressa dalla seguente relazione:

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dove I è la corrente (A) che lo attraversa e V la caduta di tensione (V) o differenza di potenziale in continua (DC). Le applicazioni sono innumerevoli, a volte impiegati anche come sorgenti termiche per ottenere calore dall'energia elettrica (effetto joule). Il valore di resistenza viene spesso stampato sul componente con un numero o sotto forma di un codice colore.

La resistenza dipende dal suo materiale e dalla sua forma, proporzionale ad un parametro che ne definisce le proprietà e denominato resistività. Per una resistenza di sezione trasversale rettangolare la resistenza R è data da:

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Dove ρ è la resistività del materiale, l è la lunghezza della resistenza lungo la direzione del flusso di corrente (metri) e A è la sezione trasversale perpendicolare al flusso di corrente (m2).

Nel caso di tensione e corrente alternata (AC), il valore di resistenza deve tener conto anche di effetti induttivi e capacitivi noti come reattanza X. La somma tra resistenza e reattanza costituisce l'impedenza Z = R + jX: ovvero, un numero complesso con parte reale coincidente con la resistenza e parte immaginaria la relativa reattanza. 

Il consumo di potenza del resistore P è espresso in watt (W), definito dalla seguente relazione:

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I circuiti di resistenza che combinano reti di resistenze serie e parallele sono generalmente noti come circuiti di resistenze miste.  Quando più resistenze sono poste in serie, ovvero una dopo l'altra, la resistenza equivalente è uguale alla somma delle resistenze, viceversa, se sono poste in parallelo allora la resistenza equivalente è espressa dalla seguente formula:

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Le figure successive visualizzano un esempio di circuito con resistenze in serie e parallelo.

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Figura 1: resistori in serie

fig2
Figura 2: resistori in parallelo

Come semplice esercizio vi consigliamo di osservare il circuito seguente e provare a calcolare la resistenza equivalente Req.

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Figura 3: esempio di circuito con resistori in serie e parallelo

In questo caso, a prima vista, questa rete di resistenze può sembrare un compito complicato, ma il tutto è solo una combinazione di resistori serie e paralleli collegati insieme. Partendo dal lato destro e utilizzando l'equazione semplificata per due resistenze parallele, possiamo trovare la resistenza equivalente, e procedere in un modo simile per le successive.